冷却介质对不同碳含量合金钢淬火组织及性能的影响

作者：宋明明; 陈烜; 张天宇; 潘治州; 袁岳东; 张云平; 陶庆^*

来源：材料热处理学报, 2021, 42(03): 104-111.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0363

• 冷却介质
• 合金钢
• 马氏体
• 残留奥氏体
• 硬度

以20CrMnTi齿轮钢为模型,设计制备了不同碳含量及合金成分的试样,以10%NaCl水溶液与液氮作为淬火冷却介质。分析探讨了试样淬火后微观组织形貌与宏观硬度的对应关系,以及不同冷却速度对其组织转变的影响。结果表明:采用10%NaCl水溶液作为淬火介质时,低中碳试样的组织为典型板条马氏体,高碳试样微观组织中保留了大量残留奥氏体,硬度相对较低;液氮淬火过程中,高温区试样表面形成了氮气膜,传热缓慢,导致低碳试样淬火组织中出现少量铁素体组织,致使其硬度低于盐水淬火的全马氏体组织;然而,对于高碳及高Ni合金样品,高温区氮气膜的冷速已达到淬火临界冷速,且低温区的大过冷度进一步促进部分残留奥氏体向马氏体转变,宏观硬度表现为升高;低温区的液氮深冷作用导致细小残留奥氏体向马氏体转变,但粗大残留奥氏体转变较为困难。

• 单位
  物理学院; 中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）