低碳低合金渗碳钢普通正火的弊端

孤鸿踏雪

1．钢的TTT图和CCT图
　　　从20CrMnTi和20MnCr5两种钢的等温转变（TTT）图和连续冷却转变（CCT）图可以看出，这两种钢的固态相变基本相同，其特点是：
　　　1）先共析铁素体转变线位于贝氏体开始转变线上方稍右（位置），珠光体转变比较滞后；
　　　2）在连续冷却条件下，获得铁素体（F）+珠光体（P）的正火组织所要求的冷却速度范围较窄；
　　　3）在相当大的冷却速度范围内都会发生贝氏体转变，获得（F+P+B）、（F+B）、（B+M）等组织；
　　　4）在560~700℃温度范围内均可发生（F+P）转变，在560~650℃温度范围内等温处理，均可获得正火要求的硬度。
2．普通正火行为特点
　　　普通正火工艺受冷却速度的影响很大，冷却速度对钢件硬度的影响很大，随着冷却速度的增大，其硬度逐渐增高，早较低冷却速度下，20CrMnTi的硬度比20MnCr5稍低；而在较高冷却速度下，20CrMNTi的硬度则比20MnCr5稍高。
　　　根据钢在普通正火下冷却速度对硬度的影响，可以看出，随着冷却速度的增大，由于相变温度降低，先共析铁素体块尺寸减小，数量减少，珠光体数量则增多，硬度有所增高。经计算，获得（F+P）组织的最大平均冷却速度（V（F+P））约为36~42℃/min。当冷却速度稍高于这一数值时，即有贝氏体形成，由于这种贝氏体是粒状贝氏体，其中有岛状M/A结构，马氏体（M）硬度高，残留奥氏体（A）韧性大，使钢的切削加工性能恶化。反之，如果冷却速度较小（＜30~33℃/min），则会使钢的硬度过低，也不符合正火的技术要求。
　　　所以，欲获得最利于切削加工的显微组织和硬度，其冷却速度应控制在30~42℃/min之间，范围很窄，难以控制。
　　　采用等温正火即可克服以上困难。等温正火是先以较快的冷却速度将奥氏体冷却到某一合适的温度，然后，在该温度下等温停留（保持），使各齿坯及齿坯的各部位温差缩小，并在该温度下发生最佳的组织转变。由于等温正火的奥氏体是在一恒定温度下完成组织转变，所以，其转变产物的内部组织和硬度比较均匀，从而克服了普通正火过程中齿坯冷却速度难以控制和小截面、大装炉量齿坯冷却不均匀等问题。
　　　

霜月

同为20CrMnTi材料齿轮锻坯，有时在560~650℃温度范围内等温后，硬度却低于150HB，即使将加热温度提高到950°C，硬度也很低。

孤鸿踏雪

霜月 发表于 2013-2-19 23:07

                               
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同为20CrMnTi材料齿轮锻坯，有时在560~650℃温度范围内等温后，硬度却低于150HB，即使将加热温度提高到950 ...

     是的，这个材料无论怎样正火（包括普通正火），其硬度都很难突破150HB