20CrMnTi钢稀土低温真空渗碳工艺

试验在20CrMnTi钢制的拖拉机末端传动被动齿轮上进行,其模数为3.5,齿数为52,技术要求:表面硬度58 ~ 64HRC,心部硬度大于35 ~48HRC,真空渗碳层深度0.7 ~ 1 .1mm,装炉量64件/炉.试验用设备采用RVC真空真空渗碳炉,用煤油作真空渗碳剂外加自配稀土渗剂,手动控制渗剂滴量,滴孔直径为3mm.

1稀土真空渗碳对显微组织的影响

常规工艺真空渗碳因温度较高,真空渗碳后表层组织以块条状为主,如碳势控制不好,易形成网状碳化物;稀土真空渗碳温度降低约40℃,同时由于稀土元素的渗入使得表层组织明显细化,碳化物形态为弥散度较大的细块状和粒状.

2稀土真空渗碳对变形的影响

采用稀土真空渗碳工艺,由于温度的降低,热应力减小,变形也相应减小。用上述工艺分别进行10炉次真空渗碳淬火处理的齿轮做对比试验,检查花键孔,结果是:该齿轮真空渗碳前用工艺塞规检查,全部合格;真空渗碳后用综合塞规检查,常规工艺处理的10炉共计640件,需用推刀推花键孔,进行机械修复的为38件,约占6%;稀土真空渗碳后淬普通机油的10炉640件,需推孔的为10件,而稀土真空渗碳后淬入淬火介质的10炉640件全部合格.

3稀土真空渗碳对显微组织的影响

常规工艺真空渗碳因温度较高,真空渗碳后表层组织以块条状为主,如碳势控制不好,易形成网状碳化物;稀土真空渗碳温度降低约40℃,同时由于稀土元素的渗入使得表层组织明显细化,碳化物形态为弥散度较大的细块状和粒状.

4稀土真空渗碳对变形的影响

采用稀土真空渗碳工艺,由于温度的降低,热应力减小,变形也相应减小.用上述工艺分别进行10炉次真空渗碳淬火处理的齿轮做对比试验,检查花键孔,结果是:该齿轮真空渗碳前用工艺塞规检查,全部合格;真空渗碳后用综合塞规检查,常规工艺处理的10炉共计640 件,需用推刀推花键孔,进行机械修复的为38 件,约占6%;稀土真空渗碳后淬普通机油的10 炉640 件,需推孔的为10 件,而稀土真空渗碳后淬入淬火介质的10炉640件全部合格.

5结论

(1)在一定的温度和压力条件下,稀土元素的添加使真空渗碳过程明显加快,且渗层组织细化,因此使渗层性能也得到改善.

(2)应用稀土真空渗碳并配合使用RVGQ真空淬火炉,可进一步减少变形,提高产品质量.