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热处理对G20Cr2Ni4A钢性能影响的正交试验研究

董福元 蒙昭静 张明旭

董福元, 蒙昭静, 张明旭. 热处理对G20Cr2Ni4A钢性能影响的正交试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(11): 22-27. doi: 10.13206/j.gjgS20032601
引用本文: 董福元, 蒙昭静, 张明旭. 热处理对G20Cr2Ni4A钢性能影响的正交试验研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(11): 22-27. doi: 10.13206/j.gjgS20032601
Dong Fuyuan, Meng Zhaojing, Zhang Mingxu. Orthoronal Experimental Study on the Effect of Heat Treatment on the Properties of G20Cr2Ni4A Steel[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(11): 22-27. doi: 10.13206/j.gjgS20032601
Citation: Dong Fuyuan, Meng Zhaojing, Zhang Mingxu. Orthoronal Experimental Study on the Effect of Heat Treatment on the Properties of G20Cr2Ni4A Steel[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(11): 22-27. doi: 10.13206/j.gjgS20032601

热处理对G20Cr2Ni4A钢性能影响的正交试验研究

doi: 10.13206/j.gjgS20032601
基金项目: 

北方民族大学重点科研项目(2019KJ07);宁夏自然科学基金项目(2020AAC03249);国家自然科学基金项目(51901002)

详细信息
    作者简介:

    董福元,男,1986年出生,讲师。Email: fydong@alum.imr.ac.cn

Orthoronal Experimental Study on the Effect of Heat Treatment on the Properties of G20Cr2Ni4A Steel

  • 摘要: G20Cr2Ni4A钢属于CrNi系优质合金渗碳钢, Cr、Ni含量较高, 淬透性较好, 渗碳处理后表面有相当高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度, 同时心部还保留良好的韧性, 具有优良的综合力学性能。由于G20Cr2Ni4A钢临界点Ac1Ac3(Ac1为钢加热时开始形成奥氏体的温度, Ac3为所有铁素体均转变为奥氏体的温度)之间温度范围较窄, Ac3为785 ℃, 故可选择较低的淬火温度, 既可保证表面和心部硬度, 同时齿轮畸变也会减小。G20Cr2Ni4A经加热淬火+回火, 能提高材料的冲击韧性, 改善构件心部的综合力学性能。20Cr2Ni4A钢淬火试样经不同温度回火后的冲击韧性研究发现, 当回火温度为200 ℃左右时, 冲击韧性最高。选取回火温度为200 ℃, 通过两因素三水平的正交试验对G20Cr2Ni4A钢进行热处理, 观察淬火温度和回火时间对其金相组织、残余奥氏体含量、硬度和冲击性能的影响。正交试验采用800, 850, 900 ℃的淬火温度和1, 3, 5 h的回火时间对G20Cr2Ni4A钢进行热处理, 然后分别测出其硬度、冲击功和残余奥氏体含量, 通过正交试验分析, 并与原始样品对比, 得出: 淬火加热温度与回火时间对G20Cr2Ni4A钢的力学性能有显著影响。随淬火加热温度升高, 硬度、冲击功、残余奥氏体量均先增大后缓慢减小; 随回火时间延长, 硬度、冲击功、残余奥氏体量均先减小后增大。硬度随残余奥氏体含量的增加而增加, 冲击韧性与残余奥氏体量成近似直线关系。G20Cr2Ni4A钢经850 ℃淬火+200 ℃回火1 h后, 残余奥氏体含量为2.97%, 试验钢具有最佳的综合力学性能, 其硬度为45.1, 冲击功为25.0 J。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-26
  • 网络出版日期:  2022-01-26

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