滲碳工藝對8620H齒輪鋼微觀組織與力學性能的影響.pdf

1、本文研究了滲碳工藝對8620H齒輪鋼微觀組織、彎曲疲勞極限和耐磨性能的影響;采用金相、硬度、彎曲疲勞、SEM和三維輪廓儀等多種檢測手段，所得主要結論如下:
　　氣氛滲碳試樣在表面存在一層厚度分布不均勻的非馬氏體組織，表現(xiàn)為齒根轉角處最為明顯，主要呈帶狀分布，深度約0.023mm，節(jié)圓處主要呈帶狀與網(wǎng)狀，深度約0.02mm，齒頂處僅有少量網(wǎng)狀非馬氏體組織存在，深度較淺，約0.015mm。非馬氏體組織硬度比較低，平均為400HV，但其

2、不影響基體組織的形成，淬火和回火后，節(jié)圓處的馬氏體和殘余奧氏體組織能達到3～4級。氣氛滲碳齒根彎曲疲勞極限為692.5MPa，斷裂形式為塑性斷裂，疲勞裂紋源于富C和Mo相。彎曲疲勞強度隨著表層非馬氏體組織厚度的增加呈先升高后下降的趨勢。氣氛滲碳在不同條件下主導的磨損機制有所不同。隨著載荷的增加平均表觀摩擦系數(shù)升高，磨損量也逐漸升高;轉速為研究變量時，平均表觀摩擦系數(shù)隨轉速的增加而降低，磨損量呈先升高后下降趨勢;時間為研究變量時，平均表觀

3、摩擦系數(shù)基本保持不變，磨損量明顯升高;變量為載荷與低轉速時，磨粒磨損為主要磨損機制，其他條件下，主要磨損機制為粘著磨損;同時實驗結果顯示表面非馬氏體組織的存在，加劇了材料的磨損，明顯降低8620H鋼的耐磨性。
　　真空滲碳條件下，材料表面無非馬氏體組織存在，節(jié)圓處馬氏體和殘余奧氏體組織達到3-4級。真空滲碳齒根彎曲疲勞極限為680.6MPa，比氣氛滲碳的彎曲疲勞極限稍低，但基本在同一水平，斷裂形式為塑性斷裂，疲勞源為一種富含C和M

4、o的化合物。真空滲碳在不同條件下主導的磨損機制有所不同。隨著載荷的增加平均表觀摩擦系數(shù)下降，磨損量先升高后下降;轉速為研究變量時，平均表觀摩擦系數(shù)隨轉速的增加而降低，磨損量呈先升高后下降趨勢;時間為研究變量時，平均表觀摩擦系數(shù)基本保持不變，磨損量明顯升高;低載荷與時間為變量時，主要磨損機制為磨粒磨損，其他條件下，粘著磨損為主要機制。此外，分別在載荷和轉速為變量的條件下真空滲碳表現(xiàn)出較好的耐磨性，磨損量都比氣氛滲碳少30％以上，時間為研究