在齿轮的制造加工过程中,带状组织平日使钢材切削机能变坏,外面加工光洁度降低。齿轮钢淬火过程中,因为带状的存在会导致零件各偏向变形不平均,使得零件变形甚至开裂。齿轮服役过程中,因为带状组织引起的渺小的不平均变更会使变速箱噪声增大,稳定性降低。
本次重要研究SAE8620H钢连铸坯试样的取样部位、热加工后冷却方法、终了温度、形变量、形变偏向等热变形参数对带状组织的影响,从而在热加工过程优化热变形工艺,实现对齿轮钢中带状组织的有效控制。
实验在截面规格为300mm×340mm的SAE8620H齿轮钢连铸坯上截取长度为150mm厚的坯料两块,其化学成分如表1所示。将连铸坯瓜分成角部试块(A)、边部试块(B)、中间试块(C)3类。对角部、边部、中间试块进一步切割,连铸坯纵向变形试块切割陈规格为50mm×55mm×150mm的试样;横向变形试块(D、E)切割陈规格为50mm×55mm×113mm的试样。
连铸坯热变形拔长实验在250t自由锤锻机长进行,热变形前连铸坯试样在加热炉中1150℃热装保温1.5h,始锻温度约为1100℃,终锻温度控制在850℃阁下。
热变形实验设计了5个筹划,(1)商量连铸坯不合部位试棒带状组织差别;(2)商量热变形后冷却速度对带状组织的影响;(3)商量热变形终了温度对带状组织的影响;(4)商量变形量对带状组织的影响;(5)商量变形偏向对带状组织的影响。
对上述热变形试棒及扁材进行金相不雅察,圆棒沿纵向中间剖开并以该剖面作为金相不雅察面,对于扁材沿厚度偏向的剖面中间不雅察。试样磨抛后用4%硝酸酒精溶液侵蚀,用尼康LV150金相显微镜对显微组织进行不雅察分析。
同时对部分热变形试样进行完全退火,即加热到奥氏体化温度900℃保温1h随炉缓冷后,按上述雷同办法取样并分析,研究原始组织对完全退火组织的影响。
表1SAE8620H齿轮钢的化学成分(质量分数,%)
C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni | P | S |
0.20 | 0.30 | 0.83 | 0.52 | 0.17 | 0.55 | 0.011 | 0.023 |