滲碳工藝對8620H齒輪鋼微觀組織與力學(xué)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(jié)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(zhuǎn)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(dá)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(qiáng)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(dǎo)的磨損機(jī)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(zhuǎn)速為研究變量時(shí)，平均表觀摩擦系數(shù)隨轉(zhuǎn)速的增加而降低，磨損量呈先升高后下降趨勢;時(shí)間為研究變量時(shí)，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(zhuǎn)速時(shí)，磨粒磨損為主要磨損機(jī)制，其他條件下，主要磨損機(jī)制為粘著磨損;同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(dá)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(dǎo)的磨損機(jī)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(zhuǎn)速為研究變量時(shí)，平均表觀摩擦系數(shù)隨轉(zhuǎn)速的增加而降低，磨損量呈先升高后下降趨勢;時(shí)間為研究變量時(shí)，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(shí)間為變量時(shí)，主要磨損機(jī)制為磨粒磨損，其他條件下，粘著磨損為主要機(jī)制。此外，分別在載荷和轉(zhuǎn)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(shí)間為研究