20CrMnTi齿轮钢中TiN析出相对淬透性的影响

李尧¹，成国光¹，鲁金龙^1,2，孙军³，黄宇¹

1. 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室2. 宝武集团广东韶关钢铁有限公司技术中心3. 西宁特殊钢股份有限公司技术中心

摘 要：为了研究20CrMnTi齿轮钢中TiN析出相对淬透性的影响,以实际生产中两种具有不同淬透性特性的20CrMnTi端淬试样为基础,对试样的外围硬度进行测试,用金相显微镜观察室温组织和原奥氏体晶粒组织,用扫描电镜观察分析钢中TiN颗粒的特征,以及利用Thermo-Calc软件分析TiN的析出过程。研究结果表明,奥氏体晶粒度对淬透性有明显影响,晶粒越大,组织中马氏体的体积分数越高,硬度越高,晶粒尺寸的均匀细小化使得试样外围硬度最大差距由9.1HRC降低至3.3HRC;在固相中尽可能多地析出细小的TiN对获得细小和均匀的奥氏体晶粒有重要作用,淬透性更好的试样中TiN实际凝固析出量更小,固相析出量更大,促进晶粒细化和均匀化,获得了更均匀的外围硬度。在实际生产中,在特定的钛质量分数条件下,如何有效地抑制TiN在凝固过程中的析出是20CrMnTi齿轮钢获得窄淬透性带宽的关键。

关键词：20CrMnTi;齿轮钢;淬透性;硬度;奥氏体晶粒;TiN析出;