20CrNi2Mo的渗碳工艺

封伟

4.5-6模数，渗层0.8-1.2

孤鸿踏雪

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  20CrNi2Mo材料齿轮渗碳工艺改进
  （浙江机电职业技术学院  陈云祥 涂小龙）
   （杭州前进齿轮箱集团有限公司热处理厂  郁俐）
   20CrNi2Mo是上世纪八十年代末九十年代初从美国引进的渗碳钢，一般用于制造重载、大模数齿轮。杭齿将该材料用于制造模数在20以上的大型工业传动齿轮箱齿轮。20CrNi2Mo钢化学成分为：0.17～0.23％C，0.17～0.35％Si，0.40～0.70％Mn，≤0.03％S、P，0.40～0.65％Cr，1.60～2.00％Ni，0.15～0.30％Mo，可用于替代进口的TL-VW4521钢。
    根据进口材料的热处理工艺资料介绍，其工艺过程为：渗碳缓冷—高温回火或等温球化退火—重加热淬火—低温回火。不难发现：该工艺保守，生产周期较长，考虑国内诸多企业由于设备所限，无法进行渗碳缓冷（渗碳后不能在空气中冷却）。对20CrNi2Mo钢齿轮的热处理必须另辟蹊径。
    经工艺试验，20CrNi2Mo钢采用：850℃预热（Cp：0.40）→930℃（强渗Cp：1.20＋扩渗Cp：0.85）→820℃均温（Cp：0.73）后在60℃机油中油冷淬火，最后180℃回火，可达到技术要求。
    Ni为扩大γ相区元素，由于20CrNi2Mo钢中Ni含量较高，降低A1点，增大了奥氏体形成速度，降低了A3点使共析成分的碳含量降低（共析转变点左移），且随Cr、Ni含量的增加，Ms点下降。在渗碳后期，将碳势控制在0.73％左右，比较接近20CrNi2Mo材料的共析成分，渗碳后控制好淬火温度的情况下，直接淬火，金相组织均为一级，表面硬度为59～60HRC。
                                                                                               ——摘自《热处理技术与装备》（2007，NO．1）

zhang

是的，20CrNi2Mo可以直淬，直径1200mm渗层2.8-3.2的齿轮曾做过直淬，效果还不错，20CrNi2Mo渗碳淬火还是比较好控制的，该材料不易形成碳化物，操作上还是比较好控制的，结合楼主的要求，给一个参考工艺：920/1.2/240/920/0.85/180/820-840/0.75/60

他山石

SAE4320,渗碳直接淬火应该没问题，曾经做过摩托车连杆的实验，与20CrMo比，相同的工艺有效硬化层厚，心部硬度也高。

孤鸿踏雪

SAE4320,渗碳直接淬火应该没问题，曾经做过摩托车连杆的实验，与20CrMo比，相同的工艺有效硬化层厚，心部硬 ...
他山石 发表于 2010-10-9 13:48

    能否从理论上解释一下？

leekeychen

可以与20CrNiMo进行参考。