渗碳淬火工艺对SAE8620H钢组织和性能的影响
经验分享：差速器齿轮渗碳淬火缺陷原因分析及对策
差速器齿轮渗碳淬火的质量缺陷大致可分为：外观缺陷（氧化、锈蚀），硬度、有效硬化层不合格（硬度高、硬度低、硬度不均匀，有效硬化层深、有效硬化层浅），金相组织缺陷（马氏体、碳化物、心部组织级别超标、表层非马超标），热处理变形（缩孔、锥度、圆度及畸变），下面就齿轮渗碳淬火生产中常见的质量缺陷，进行影响因素分析及补救对策实施阐述。
一、外观缺陷（1）表面氧化产生原因可能是热处理炉密封差而导致漏气，另外还有可能是渗碳介质纯度不够（含有水分）。
防范措施即为检查炉子密封性和提高渗碳介质纯度。
（2）表面锈蚀、污物、金属瘤产生原因可能是进炉前零件没有彻底清洗干净，热处理前机加工时切削液不合格，没有清洗干净。
零件表面沾有碎切屑，热处理加热过程中熔化粘结于零件表面。
防范措施即为采用弱碱性清洗液对进炉前零件进行认真彻底清洗，确保进炉前零件的清洁度。
二、有效硬化层深度、表面硬度、心部硬度缺陷（1）有效硬化层深度又叫淬硬层深度，一般用显微硬度计检测，从表面一直测至界限硬度处的直线距离；而渗碳层深是指渗碳层的深度，一般用金相法来检测，合金渗碳钢从表面测至过渡区。
因零件的渗碳层深仅指对合金钢渗入碳的深度，是齿轮热处理生产中的一个过程指标，不能很好地反映齿轮的热处理最终结果，故正规的技术文件，大多以有效硬化层深度作为零件热处理后的检测、考核指标。
有效硬化层深度缺陷又分以下两种情况：第一种是有效硬化层深度浅，产生的原因可能是：原材料的淬透性差、端淬值低；淬火冷却介质的冷却能力差；渗碳保温时间短、强渗及扩散期的碳浓度低，导致渗碳层深度不够；渗碳炉的有效加热区的温度分布不均匀，导致不同区域零件渗碳层深度不够。
相应防范措施为：调换淬透性好、端淬值高的原材料；调换冷却能力好的淬火冷却介质或加大淬火冷却介质容量，增加搅拌功能；延长渗碳保温时间，提高强渗及扩散期的碳浓度，使渗碳层深度合格；检测渗碳炉有效加热区的温度均匀性，使各零件的渗碳层深度稳定、统一，达到技术要求。
SAE8620渗碳钢轴承热处理
SAE8620渗碳钢轴承热处理王秀艳谭丕成Heat Treatment for Bearing of SAE8620 SteelWang Xiuyan，Tan Picheng1997年8月，我公司为美国洛克维尔公司生产了23种规格、67294件英制圆锥轴承套圈，材料为美国牌号SAE8620，相当于我国的G20CrNiMoA渗碳轴承钢。
这是我公司首次用此材料大批生产轴承。
为研究轴承性能的稳定性，我们进行了全面工艺试验，达到了满意的效果。
下面仅以IR-RHM218248规格为例进行介绍。
1 G20CrNiMoA钢的性能及材料检验试验用G20CrNiMoA钢的化学成分w（％）为：0.21C，0.46Cr，0.68Ni，0.21Mo，0.025P，0.006S。
经试验分析，晶粒度为6级，脆性夹杂物≤3.0级，塑性夹杂物≤2.0级，点状不变形夹杂物≤2.0级。
钢材表面加工状态良好。
2 热处理工艺2.1 退火采用锻造余热退火，终锻温度为970～940℃，退火工艺曲线见图1。
图1 G20CrNiMoA钢锻造余热退火工艺曲线2.2 渗碳、淬火及回火渗碳淬火及回火工艺曲线见图2。
冷却介质为25～60℃的N32机械油，淬火时用吊车上下串冷5min，串冷后在油槽中静止冷却10min以上。
图2 G20CrNiMoA钢热处理工艺曲线3 试验结果及分析3.1 退火退火后硬度为195HB，组织为方向性的珠光体和铁素体，由于锻造余热退火有效地控制了零件终锻后的冷却速度，控制了魏氏组织的形成，达到了ZBJ 360016标准的要求。
轴承毛坯切削性能良好。
3.2 渗碳直接淬火渗碳直接淬火质量检验结果见表1。
显微组织表面无粗大和网状碳化物。
表1 G20CrNiMoA钢渗碳直接淬火质量检验结果测试结果分析表明，渗碳直接淬火后心部硬度偏低，主要是试样直径尺寸大，冷却不良所致。
G20CrNiMoA钢淬火后，保留了不同含量的残留奥氏体。
本次试验的残留奥氏体含量正常，不会影响二次淬火后硬度。
淬火温度对钢组织性能的影响分析
淬火温度对钢组织性能的影响分析一般机械所采用的零件大部分为钢制品，但钢组织在制成成品之前要经过高温淬火热处理工艺，在这一过程当中钢组织的组织性能会发生改变。
为探索高温淬火对钢组织性能的影响，文章以25MnV钢组织为例，对钢组织进行了分析，在不断的实践中可知，淬火温度对钢组织的刚度与硬度有着较大的影响，钢组织在进行淬火后会得到马氏体与碳化物。
在淬火温度达到910℃时，钢组织的刚度与强度达到最大值，之后温度再度上升钢组织性能会下降。
标签：淬火温度；钢组织；性能变化钢组织在机械零部件中运用广泛，是当下众多机械元件的原材料，在钢制成机械零件之前，需要进行加工。
当下钢链、齿轮等都是常见的机械零部件，其普遍能够承受较高的重量，且使用环境较为广泛，具有耐高温、耐磨损等特点。
文章主要以25MnV钢为例对其组织特征进行分析，25MnV钢是圆环链中常用的钢材料，圆环链在煤矿的机械的使用中较广泛，需要承受较大的拉应力。
在制作的过程当中，为强化钢组织的性能会进行淬火处理，但淬火温度会对钢组织产生一定的影响。
一、淬火温度及钢材料选取为研究淬火温度对钢组织性能的影响，将25MnV钢作为钢材料，对其采用热轧+空冷的预处理工艺，25MnV钢硬度为16.6HRC，抗拉强度约为672MPao。
在对25MnV钢进行淬火时，淬火时间、回火温度与回火时间均为不变量，只设淬火温度为变量，以此更好的对刚组织性能的变化进行分析，其中淬火温度可分别设定为870℃、890℃、910℃、930℃、950℃，为精确的对钢材料组织的性能进行分析，选取质量相同、硬度相同、拉应力相同的钢组织进行淬火。
二、淬火温度对钢组织性能的影响文章选用25MnV钢为研究材料，并对其进行热轧+空冷的预处理措施，在常温下显微组织为珠光体和铁素体，刚度大约为17.SHRC，变形强度大约为743MPao在进行实验过程中，淬火和回火的溫度以及保温时间设置为固定值，采用的不同淬火温度有870℃、890℃、910℃、930℃、950℃，并对该钢材做热处理。
渗碳淬火热处理对新型齿轮组织与性能的影响
图 1 台架试验装置简图
3 实验结果及其讨论 3. 1 实验结果 3. 1. 1 渗层碳含量及其分布
本文采用机械车削剥层与化学分析相结合 法测定渗层碳含量及其分布 ,结果列于表 3。
表 3 渗层碳含量及其分布
离表层 距离 (mm)
正常渗碳 (C %)
延长渗碳 (C %)
～试验研究～
渗碳淬火热处理对新型齿轮 组织与性能的影响
上海大学汽车金属材料研究工程中心 Ξ (200072) 张恒华 许珞萍 邵光杰
[ 摘要 ] 本文研究了不同渗碳淬火工艺对螺伞齿轮组织及渗层深度等影响 ,并对螺伞齿轮进 行了台架疲劳测试 。结果表明 :在正常渗碳淬火工艺基础上再延长渗碳淬火 1 小时 ,齿轮渗碳 层深度变化不大 ,但其齿根局部表面处有非马组织 ,且晶粒尺寸易产生异常长大现象 ,从而致 使台架疲劳寿命明显下降 。 关键词 渗碳淬火 齿轮 组织与性能
Ξ 本文在进行过程中得到了上海齿轮总厂相关部门的大力支持和帮助 。
〈热处理〉 2000. No. 2 — 9 —
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有增大渗碳层的深度。从表 4 硬度法测得的两
延长渗碳工艺
7. 5 ,6. 51 ,9. 5
7. 84
种渗层深度分别为 0. 96mm 和 0. 94mm ,两种渗
3. 1. 4 齿轮疲劳断口的晶粒度测定 用金相显微镜对两种齿轮 ,六只试样疲
劳断口的晶粒度等进行观测 ,并选择晶粒度 最大的区域拍摄 ,典型结果如图 1 所示 。 3. 2 结果分析 3. 2. 1 从表 3 可知 ,两种渗碳工艺所得到的碳含
8620h材料 热处理后硬度
8620H材料热处理后硬度一、介绍8620H材料8620H钢是一种低合金钢，具有较高的硬度和强度，因此在机械制造和工程领域具有广泛的应用。
8620H钢主要由铬、镍、钼和硅等元素组成，具有良好的淬火适应性和磨削性能。
8620H钢也具有较好的加工可塑性和热处理性能，能够通过热处理获得所需的硬度和强度。
二、8620H材料的热处理工艺1. 淬火处理8620H钢经过适当的加热后，进行快速冷却，使其内部组织发生转变，从而提高硬度和强度。
通常采用水淬、油淬或气体淬火等方法进行淬火处理，以获得不同的硬度和机械性能。
2. 热回火处理经过淬火处理后的8620H钢往往存在较高的脆性，为了改善其韧性和耐久性，需要进行热回火处理。
热回火处理是指将8620H钢加热至适当温度后进行恒温保温，然后进行适当速度的冷却。
这样可以使8620H钢达到较好的硬度和韧性的平衡状态，提高其整体性能。
三、8620H材料热处理后的硬度测试在8620H钢经过热处理后，其硬度是检验其机械性能的重要指标之一。
硬度测试主要采用洛氏硬度计或布氏硬度计进行测量，通常在不同的淬火和热回火工艺条件下进行测试，以确定最佳的热处理工艺参数。
四、8620H材料热处理后硬度的影响因素1. 淬火温度和速度淬火温度和速度直接影响8620H钢的组织和硬度，通常在控制淬火温度和速度时需要根据具体情况进行优化，以获得最佳的硬度和强度。
2. 热回火温度和时间热回火温度和时间对8620H钢的晶粒细化和组织稳定性有很大影响，因此在进行热回火处理时，需要根据具体情况选择合适的温度和时间参数。
3. 淬火介质选择不同的淬火介质对8620H钢的硬度和组织形态也会有所影响，因此在选择淬火介质时需要根据具体要求进行合理选择。
五、总结8620H材料经过适当的热处理工艺后，可以获得理想的硬度和强度，以满足不同工程和制造领域的要求。
研究8620H材料的热处理工艺对于提高其性能和应用范围具有重要意义，需要进一步深入研究和实践。
AISI_8620-1
至淬火端的距离-mm
硬度值最大-最小-HEC（小于20的值未指定）
mm
1.5
3
5
7
9
11
13
15
20
25
30
35
40
HRC
48
47
43
39
35
32
30
29
26
24
23
23
23
HRC
41
37
31
25
21
-
-
-
-
-
-
-
-s
0.20%
典型应用：轴，小齿轮，凸轮轴，中心销，棘轮，齿轮，花键轴等。或者可以用于高强度应用，非碳化但是经过淬火及回火。
相ห้องสมุดไป่ตู้标准
AS 1444-1996
8620或8620H
EN 10084-1998
1.6523 20NiCrMo2-2或1.6523H 20NiCrMo2-2H
JIS G 4103
JIS G 4052
渗碳钢-AISI 8620
AISI 8620镍铬钼渗碳钢，通常以轧态，硬度最大为HB255供应。碳化并热处理使其达到坚硬耐磨表面，硬度60-63，以及坚硬的芯部，典型的拉伸强度范围为在小型至中型的截面700-1100 MPa。
典型化学成分
碳
0.20%
硅
0.25%
锰
0.80%
镍
0.55%
铬
0.50%
钼
SNCM 220或
SNCM 220H
UNS
G86200或H86200
经过硬化，由于低碳及中合金的成分，性能具有韧性，同时适合渗氮。
SAE8620H齿轮钢末端淬透性控制研究
ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｇ ｅ ｒ ａ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ； Ｓ Ａ Ｅ ８ ６ ２ ０ Ｈ； ｃ ｒｂ ａ ｏ ｎ ｓ ｅ ｇ ｒ ｅ ｇ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ； ｅ ｎ ｄ ｈ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
第３ ７卷第 ５期 ２ ０ １ ７年 １ Ｏ 月
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西
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金
Ｖｏ １ ． ３ ７， Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ｏ ｂｅ ｒ ２ Ｏｌ ７
Ｊ Ｉ ＡＮＧＸＩ ＭＥ ＴＡ Ｌ Ｌ Ｕ ＲＧＹ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ － ２ ７ ７ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ － ０ ０ ０ １ － ０ ４
Ｗｕ Ｘｕ ｅ ｘ ｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｆ ａ ｎ，Ｌ ｉ ｕ Ｎｉ ａ ｎ ｆ ｕ， Ｙｕ ｅ Ｆ ｅ ｎ ｇ，Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｆ ａ ｎ ｇ ｈ ｕ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｓ ｈ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ．Ｓ ｈ ａ ｏ ｇ ｕ ａ ｎ ５ １ ２ １ ２ ３ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
冷奥 氏体稳定性的大小。钢材淬透性 的稳定与否对
钢件 热 处理 后变 形影 响很 大 。因此齿 轮 钢 对 淬透 性
极小值 ， Ｒ／ ２ 处和 中心呈极大值 ， 极差达到 ０ 。 ０ ５ ％
（ 客 户要求 圆钢横 截面 碳 含量 偏 差 不 大于 ０ ． ０ ３ ％） 。 圆钢 偏析严 重 ， 根据 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ２ ５ －２ ０ ０ ６的取 样位 置要 求， 不 同规 格 圆钢 的取样 位 置不 同 ， 对 应 的合 金 含量 也 不 一样 ， 造成 末端 淬 透性 波动 大 （ 横截 面成 分偏 差
8620h 钢棒 标准
8620H是一种低合金钢，属于美国AISI（美国铁钢协会）制定的材料标准。
它通常被用于制造中小尺寸的零件，如齿轮、轴承、轴等，这些零件在工作时要求有较高的强度和韧性。
在介绍8620H 钢棒的标准之前，首先需要了解一些基本的金属材料知识。
1. 钢铁材料的分类钢铁材料按化学成分和性能可以分为碳钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
碳钢是指含碳量在2%以下的铁碳合金，合金钢是指除了含碳外，还添加了其他合金元素，以提高钢的机械性能和特殊性能。
8620H属于低合金钢，它通过添加适量的镍(Ni)、铬(Cr)和钼(Mo)等合金元素，来改善材料的性能。
2. 8620H钢的化学成分8620H钢的化学成分具有以下特点：- 碳(C)：约0.17%-0.23%- 锰(Mn)：约0.60%-0.95%- 磷(P)：最大0.035%- 硫(S)：最大0.040%- 硅(Si)：约0.15%-0.35%- 镍(Ni)：约0.35%-0.75%- 铬(Cr)：约0.40%-0.70%- 钼(Mo)：约0.15%-0.25%上述成分比例保证了8620H钢具有良好的强度和韧性，并且具备一定的淬透性。
3. 8620H钢棒的机械性能8620H钢棒的机械性能主要包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等。
这些性能指标通常会受到热处理工艺的影响，如正火、淬火和回火等。
热处理后的8620H钢棒具有较高的表面硬度和核心部分的韧性，适合制造承受冲击和扭转载荷的零件。
4. 8620H钢棒的热处理为了获得优良的机械性能，8620H钢棒在生产过程中需要进行适当的热处理。
常见的热处理流程包括：- 正火：提高组织的均匀性，准备后续的淬火处理。
- 淬火：提高钢材的硬度和强度。
- 回火：消除淬火应力，调整硬度和韧性。
热处理参数（如温度、时间、冷却介质等）会根据实际的应用需求和生产条件进行优化。
5. 8620H钢棒的应用领域由于8620H钢具有良好的综合机械性能，它广泛应用于汽车行业、机械制造、石油行业等领域。
SAE8620H等齿轮渗碳钢疲劳强度的提升
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１ ． 增 加低碳 合金钢中Ｎ ｉ 含量
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作 者 简介 ： 海 侠 女 、 杨 扬
不同淬火方式对渗碳钢表面残余应力及组织的影响
不同淬火方式对渗碳钢表面残余应力及组织的影响哈尔滨东安实业发展有限公司2，黑龙江哈尔滨 150066摘要：采用X射线衍射分析仪，对进口和国产9310钢渗碳后在不同温度介质中淬火后的渗层残余应力、显微硬度以及组织进行分析。
结果表明渗碳层残余应力均表现为压应力形式，近渗碳表面处残余应力较大且随着渗层深度增加，压应力值先增加后逐渐减小。
关键词：X射线残余应力 9310钢渗碳疲劳寿命1 前言1.1 研究背景9310 钢属于低合金高强度渗碳钢，具有渗碳温度高，渗碳层淬硬性好，淬火后表面硬度高等优点。
对9310钢进行渗碳热处理可使该钢获得硬度高、耐磨性好的表面，同时又保持芯部具有较高的韧性，从而提高齿轮的承载能力和齿面的抗擦伤与咬接性能。
因此，9310钢成为国内外主流飞机普遍采用的渗碳钢，已广泛应用于制造航空发动机关键齿轮、齿轮轴和主旋翼轴等。
在航空齿轮产品中，9310钢是选用较多的成熟齿轮钢，该钢多用在齿轮及轴类零件上，热处理工艺多为渗碳处理。
渗碳处理是把低碳钢或低碳合金钢制件置于渗碳介质中，加热到奥氏体状态并保温，使碳元素渗入制件表层的热处理工艺。
渗碳后再经淬火和低温回火处理，使制件表面具有高碳钢的特性，其表层的硬度、强度，特别是耐磨性和抗疲劳强度明显提高，而心部则仍保持低碳钢或临界区淬火强度和良好的韧性。
目前，常用的渗碳方法有气体渗碳、真空渗碳、固体渗碳和等离子渗碳。
气体渗碳是渗剂通入到炉内产生分解的碳原子被工件吸附、扩散的过程，该过程是通过气氛与工件之间近于平衡的水煤气反应而实现的[1]。
凌国平[2]等人采用快速气体渗碳工艺对12CrNi3A进行了渗碳处理，研究发现与传统气体渗碳工艺相比，工件的硬度降低、形变减小。
彭朝晖等人采用正交试验法研究了渗碳温度、碳势和淬火温度对汽车用20CrMnTi钢渗碳变形的影响，结果表明，渗碳温度、碳势和淬火温度对渗碳畸变有很大影响，其中碳势的影响最为显著。
随着碳势的升高．20CrMnTi钢的渗碳畸变量明显增加，同时会在表面形成不良碳化物，因此要对碳势进行严格的控制[3]。
热处理工艺对SCM822H钢的组织及性能的影响
１
引 言
理， 探讨 晶 粒度 、 组织 和性 能 的影 响 规律 。 为开 发 Ｃ ｒ
—
Ｃ —Ｍｅ系列 齿轮 钢是 从 国外 引进 的高 标 准汽 ｒ 车齿轮用 钢 ， 国 内齿 轮钢 相 比具 有 细 晶粒 组 织和 与 无 回脆性 ， 并具 有 高硬 度 、 耐磨 性 并 且 淬 透性 好 ， 高 韧性 适 中等特点 。为 了更进 一 步 了解 Ｃ —Ｍｅ系列 ｒ 钢种 的冶 金特性 ， 该 系 列 有 代表 性 的钢 进行 热 处 对
表 １ Ｓ Ｍ８２ 钢 的 临界 点及 比重 Ｃ ２Ｈ
收 稿 日期 ：０ ８— ８— ８ ２０ ０ ２
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总 第 １ ８期 ６ ２０ ０ ８年第 ６期
河 北冶金
ＨＥＢＥ Ｍ ＥＴＡＬ ｌ ＬＵＲＧＹ
Ｔｏ ａ ６ ｒｌ１ ８
２ ０ Ｎｕ ０ ８． ｍｂ ｒ６ ｅ
热 处 理 工 艺 对 Ｓ Ｍ８２ 钢 的 组织 及 性 能 的影 响 Ｃ ２Ｈ
苗 趁 意
（ 家 庄 钢铁 公 司 第 一 轧 钢 厂 ， 北 石 河 石家庄 ００３ ） ５ ０ １
关 键 词 ： 处 理 ； 艺 ； 织 ； 能 ； 响 热 工 组 性 影 中 图分 类 号 ： Ｇ１６ Ｔ ５ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６— ０８ ２０ ）６— ０ ５—０ １０ ５ ０ （０ ８ ｏ ０ １ ３
淬火工艺对合金材料结构性能影响评定
淬火工艺对合金材料结构性能影响评定合金材料在工业生产中广泛应用，其性能评定对于材料使用的安全性和可靠性至关重要。
淬火工艺是一种常用的热处理方法，能够显著改善合金材料的结构和性能。
本文将探讨淬火工艺对合金材料结构性能的影响，并介绍相应的评定方法。
淬火是将合金材料加热至合适的温度，保持一定时间后迅速冷却的工艺过程。
通过淬火，合金材料的结构将发生相变，从而改善其力学性能和耐腐蚀性。
淬火工艺对合金材料的结构性能有以下几方面的影响：首先，淬火能够改变合金材料的晶体结构。
在快速冷却的过程中，材料的结晶速度加快，晶格形成有序的结构，晶粒变得细小而均匀。
这种细小晶粒的结构可以提高合金材料的硬度和强度。
通过淬火，可使晶格达到更加紧密的排列，从而提高硬度和强度的数值。
结构性能的评定可以通过硬度测试仪和拉伸试验等方法进行。
其次，淬火能够改善合金材料的机械性能。
在快速冷却过程中，材料中的位错和间隙缺陷会得到修复和消除，从而使得材料的延展性和韧性有所提高。
此外，淬火还能够减少材料内部的孔洞和气泡，从而提高材料的密度和硬度。
机械性能评定可以通过压缩试验、冲击试验等方法进行。
另外，淬火还会影响合金材料的耐腐蚀性能。
淬火能够降低材料内部的残余应力，减少晶界和相界面的存在，从而改善合金材料的耐腐蚀性能。
此外，淬火还可以使材料表面生成致密的氧化膜，起到防腐蚀的作用。
耐腐蚀性能评定可以通过浸泡试验、腐蚀速率测量等方法进行。
因此，对于合金材料结构性能的评定，可通过以下步骤进行：首先，选取合适的淬火工艺条件进行热处理。
不同合金材料对淬火温度、时间和冷却介质的要求不同，需要根据合金的成分和应用要求进行合理选择。
淬火工艺的优化可以通过不同工艺参数下的试样制备和性能测试得到。
其次，根据淬火工艺对合金材料结构性能的影响，选择适当的评定方法进行测试。
常用的测试方法包括硬度测试、拉伸试验、冲击试验、浸泡试验等。
这些测试方法可以客观地评价合金材料的力学性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能等。
8620h钢拨叉的热处理
７ ０．３１ ７４６ ４６
１５ ０．２４ ７４２
３９ ·２９·
表 １结果表明：工件表面硬度都达到了要求，有 中速 ４０Ｈｚ降至低速 ２０Ｈｚ。
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡 ～工 艺 ～
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡
８６２０Ｈ钢拨叉的热处理
李 春
（江苏丰东热技术有限公司，江苏 大丰 ２２４１００）
摘 要：８６２０Ｈ钢拨叉单件质量 １．０５ｋｇ，需进行碳氮共渗和淬火、回火处理，达到表面硬度 ６８０～８００ＨＶ０．３、
心部硬度 ３０～４５ＨＲＣ和至 ５５０ＨＶ０．３的有效硬化层深度 ０．１～０．３ｍｍ。采用 ＵＢＧ渗碳炉对拨
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｅｍｐｅｒｉｎｇｆｏｒｔｈｅｆｏｒｋｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｆｏｒｋｓ
ｗｅｒｅｍｅｔｂｙ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ ｃａｒｂｏｎｊｉｔｒｉｄｉｎｇ ｃｙｃｌｅ， ｌｏｗｅｒｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｆｏｒｋｓａｒｅ
ｑｕｅｎｃｈｅｄ，ａｎｄａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｇｉｔａｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｉｌ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｒｋ；ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｉｎｇ；ＵＢＧｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇｆｕｒｎａｃｅ；ｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓ
０ 引言
拨叉是汽车变速箱换挡机构的主要零件，主要 用于换挡。如果拨叉槽口的尺寸精度不高，滑移齿 轮达不到要求的定位精度，就不能与其他齿轮良好 地啮合，从而影响整个传动系统的运行。本文采用 江苏丰东公司制造的 ＵＢＧ渗碳淬火炉对 ８６２０Ｈ钢 拨叉进行渗碳共渗和淬火，通过试验和调整，产品达 到了设计要求。
8620RH材质
8620RH8620RH钢是一种美国牌号的钢材，相称于我国的20CrNiMo钢材，由于它是一种新钢材，其齿轮毛坯在做准备热处理时，假如按照传统的正火工艺进行处理，则金相组织中有游离珠光体、板状珠光体、粒状贝氏体等混晶存在，硬度不均匀，导致零件切削加工困难，其表面粗糙度达不到要求，且渗碳后的变形无规律。
因此，对8620R H钢的准备热处理进行了研究。
18620RH钢的化学成分8620RH钢由抚顺特别钢股份有限公司冶炼，化学成分见表1。
2工艺试验齿坯经1200℃加热锻造，锻后空冷，按照完全退火、正火、等温退火3种工艺对齿轮锻坯进行预备热处理，然后分别测定其硬度和金相组织。
2.1完全退火试件经880℃加热保温3h后，随炉冷却到600℃后打开炉门空冷，其硬度为152～168HBS；金相组织为铁素体加珠光体，横向组织较均匀，但纵向有网状碳化物(如图1a)。
而且，完全退火工艺周期长，生产率低，无法适应大批量生产。
所以，8620R H钢的预备热处理不宜采用完全退火。
2.2普通正火试件经890℃加热保温2h后空冷，硬度为165～185H B S；金相组织为铁素体加珠光体，另外有大量游离珠光体、板状珠光体、粒状贝氏体等混晶存在20CrNiMo，是中国国家标准[1]规定的一种合金结构钢的牌号。
统一数字代号：A5020220CrNiMo因含有钼除了有很好综合性能外还能耐一定温度。
用于制造汽轮机的齿轮整转子内燃机连杆汽门截面锻件等。
[编辑本段]化学成分质量分数（%）：碳 C ：0.17～0.23硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.60～0.95硫S ：允许残余含量≤0.035磷P ：允许残余含量≤0.035铬Cr：0.40～0.70镍Ni：0.35～0.75铜Cu：允许残余含量≤0.30钼Mo：0.20～0.30[编辑本段]力学性能【试样毛坯尺寸】15mm【热处理】淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油回火加热温度（℃）：200；冷却剂：空【力学性能】抗拉强度σb (MPa)：≥980(100)屈服强度σs (MPa)：≥785(80)伸长率δ5 (％)：≥9断面收缩率ψ (％)：≥40冲击功Akv (J)：≥47冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥59(6)布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≦197交货状态：以热处理（正火、退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。
8620材料渗碳热处理零件不良品返修方法
8620材料渗碳热处理零件不良品返修方法徐燊【摘要】8620材料的齿轮零件在实际生产过程中由于设备故障,出现碳化物和硬化层深超标的情况,通过对超标零件进行工艺试验,提出对此类零件的返修工艺.【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】2页(P62-63)【作者】徐燊【作者单位】西安法士特汽车传动公司【正文语种】中文8620材料（AISI）是国外广泛采用的一种渗碳钢，这种钢含合金元素Ni，因此该材料的齿轮在渗碳、淬火过程中形成的碳化物及氧化层比20CrMnTi材料要少。
在实际生产过程中，渗碳设备由于机械或电气故障原因，导致炉内零件出现各种指标超差的情况，比较常见的有硬化层深超标、网状或半网状碳化物、组织粗大、残留奥氏体超标、表面硬度低等问题。
笔者结合自身工作实际情况，选取一个比较典型的案例进行分析，对8620材料渗碳零件的返修提出一点看法。
我公司生产的某种片状齿轮零件，材料为8620RH，材料成分见表1，模数为4.5，零件技术要求：渗碳硬化层深0.84～1.34mm（513HV），表面硬度58～63HRC，心部硬度30～45HRC，金相组织符合TES-003《Metallurgical Requirements for Heat Treated Components》要求，不允许有碳化物。
一台氮甲醇气氛的AICHELIN箱式多用炉在生产过程中出现氧探头严重故障，零件表面附有炭黑，对此炉零件进行剖检。
检测结果：零件硬化层深1.38mm，表面硬度59HRC，心部硬度42HRC，组织6级，并且齿尖有网状和半网状碳化物，如图1所示。
该零件原热处理工艺为：在920℃、碳势Cp=1.20%下强渗260min，先降到870℃，碳势Cp=0.9%，降温840℃，碳势Cp=0.85%，保温40min后淬火，淬火冷却介质为快速淬火油，回火为185℃，保温180min。
渗碳工艺见图2。
渗碳淬火工艺优化对零件形变的影响
渗碳淬火工艺优化对零件形变的影响作者：***来源：《机电信息》2020年第18期摘要：在实际生产中，传统渗碳淬火工艺对零件的形变控制效果不佳，既影响了零件的性能，又增加了零件的加工成本。
通过优化渗碳工艺，采用低温低碳势，辅以快速淬火油，能明显减少零件形变，从而降低零件的综合制造成本。
关键词：渗碳淬火;低温低碳势;快速淬火油;形变控制0 引言近年来，热处理冷却介质发生了重大的革命性变革，派生出了快速淬火油、分级淬火油和等温淬火油等门类，但面对零件的大小、厚薄、形状的不同，尤其是复杂易形变的零件，往往面临选择难、工装费用高、实际效果差的局面。
笔者通过对多种冷却油特性进行分析、遴选，以快速淬火油辅以低温低碳势工艺，在零件渗碳淬火形变控制方面取得了令人满意的成果。
1 低温低碳势工艺简介所谓“低温”，即渗碳温度不超过880 ℃。
所谓“低碳势”，是指把碳势控制在0.8%共析区以下，整个工艺过程中的强渗和扩散两个阶段采用一段式工艺（图1）。
2 低温低碳势工艺试验与结果现场应用该工艺对盘类零件进行渗碳淬火处理的效果明显优于传统工艺。
我们统计了直径400 mm以内、厚度20～150 mm、内孔直径≤200 mm的各种产品，其端面跳动不超过0.15 mm，内孔涨缩0.05～0.08 mm，且无失圆，无中凹或中凸，降低了零件后续机加工的难度，达到了节约成本，提高加工效率的目的。
该工艺的另一个特点在于能获得理想稳定的金相组织：残奥1～2级，碳化物优于2级，未见晶间氧化產生的非马氏体变化产物。
3 特殊零件的批量生产针对家用汽车变速箱拨叉（图2），我们采用渗碳淬火热处理方法对低温低碳势工艺进行认证。
（1）材料：8620H-铸钢件。
（2）化学成分：C为0.15～0.2，Si为0.2～0.5，Mn为0.65～0.95，P≤0.04，S≤0.045，Cr 为0.4～0.7，Mo为0.15～0.25。
（3）技术要求：渗碳淬火表面硬度HR15 N范围为89～92，有效硬化层深度0.26～0.5 mm（513HV），芯部硬度HRC28～42。
零件渗碳工艺的优缺点分析
零件渗碳工艺的优缺点分析
零件渗碳工艺是一种将碳元素渗入到金属零件表面的加工方法。
该工艺主要应用于钢制零件上，可以提高零件的硬度和耐磨性。
优点：
1. 提高硬度：渗碳可以增强金属零件的硬度，使其具有更好的耐磨性和耐磨损性能。
2. 增加使用寿命：渗碳工艺可以显著提高零件的使用寿命，减少零件的更换次数，降低使用成本。
3. 提高表面质量：渗碳工艺可以改善金属零件表面的光洁度和平整度，提高零件的表面质量。
4. 加工成本低：与其他改善零件性能的方法相比，渗碳工艺的成本相对较低。
缺点：
1. 渗碳工艺需要较长的处理时间：渗碳工艺通常需要数小时到数十小时的处理时间，加工周期较长。
2. 零件形状受限：渗碳工艺只适用于某些形状简单、孔洞较少的零件，对于复杂形状和孔洞较多的零件难以加工。
3. 可能引起变形：在渗碳工艺中，温度和压力等因素可能导致金属零件发生变形，影响零件的精度和使用性能。
4. 对环境有一定污染：渗碳工艺中需要使用一些化学药剂，这些药剂可能对环境造成一定的污染。
综上所述，零件渗碳工艺具有提高硬度、增加使用寿命、提高表面质量和较低的加工成本等优点，但也存在处理时间较长、零件形状受限、可能引起变形和对环境有一定污染等缺点。
在选择使用该工艺时，需要根据零件的具体情况和要求进行综合考虑。
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工艺不得当 ，质量就达不到相关的要 求。
二 、Ｓ Ｅ ６ Ｏ 钢 化 学成 分 与质 量 要 求 Ａ ８２ Ｈ
如 今 ，人们越 来越 多地 开始 注意 到 了钢材 中总 的 含氧 量，含氧量越在非金属杂质里越低 、并且 杂夹 物含 量越少 、分布均匀的话 ，那 么所炼钢 的韧性 以及其 它各
三 、实 验材 料 以及 方法
１实 验 参 数 ． 通 过 对２ Ｃ ２ ４ Ｓ Ｅ ６ ０ 两 种 性 质 接 近 的 钢 进 ０ ｒＮｉ和 Ａ ８ ２ 这
素偏聚产生 的。
（ 下转４ 页 ） ３
信息 系统 工程 Ｉ ０ ．． ２ １ ６２ １ ０
４ １
Ｓ Ｓ ＲＡ（１Ｉ Ｙ Ｐ ’ ｉＣＥ
嵌入式 系统 与通用 计算 机系 统 的区别在 于 ，它一
受冲击与接触应力 的能力 ，并且还对其有性变小 、噪音
低 、精 度 高 的要 求 。一 般 来 说 ，高 质 量 的齿 轮 钢 的检 验
在ＩＳ Ｎ多用炉 中对试样进行热处理 ，渗碳温度为 ＰＥ ９ ０ ，时间为２ ｈ ２℃ ７ ，然后２ ２ ４ ０ Ｎｉ钢渗碳 后进行 空冷 ， ６０ ５ ℃高温 回炉后重新 加热到８０Ｃ ２ ￣进行淬火 。Ｓ ８ ２ ＡＥ ６ ０ 钢渗碳之后 降温至８ ０Ｃ的均温下淬火 ，低 温 回火 的温 ２￣
将 常 量 池 中 的符 号 引 用转 成 直 接 引 用 ；３初 始 化 一 为 类 ． 变 量 赋 予 正 确 的 初 始 值 ，这 是 通 过 ＜ ｌ ｉ 方 法 来 完 成 ｃｉ ｔ ｎ＞ 的 。该 方 法 无 法 通 过 通 常 的Ｊｖ 程 序 调 用 到 ，只 能 通 过 ａａ Ｊｖ 虚拟 机 来 调 用 。 ａａ
原 因可能是 由于Ｓ Ｅ ６ ０ 钢表面合金元素造成的 ，Ｍｏ Ｅ ８２Ｈ 是碳化 物形成元 素 ，Ｎｉ 非碳 化物形成元 素 ，Ｍｏ 是 的增 加和Ｎｉ 的减少使其表 面的碳浓度上升 ，这说明其 渗碳性
ｋ２ Ｃ ２ ｉ要 好 。而 １ ｍｍ后 的起 伏 则 可 能是 因 为原 始 Ｌ ０ ｒＮ ４ ． ２ 组 织 中所 含有 的带 状 组 织 的倾 向 ，碳 化 物 的 聚集 使 碳 元
小 齿 轮 与 齿 轮 轴 。Ｓ Ｅ ６ ０ Ａ ８ ２ Ｈ由 于 它 加 工 型 变 量 小 ，淬
３性 能 的检 测 方 法 ．
检测两种钢 的方法通过测量低 温回火之后变形试样 的缺 口间距变形量 ；测定剥层试样 车削剥层得碳含量 ； 利 用显微 硬度法来测试式样有效 的硬化层 ；通过ｘ射线
实 验 的 结 果 上 看 ， Ｓ ８ ２ Ｈ钢 的 表 层 碳 浓 度 比 ＡＥ ６ ０ ２ Ｃ ２ 高 ，到 １ ｍ ０ ｒＮ４ ． ｍ以 后 与 其 想 接 近 ，但 是 有 起 伏 。 ２
轮疲劳寿命的影响非常大 ，这 两类杂质也与全氧含量有
关 ，并且 也 与非 金 属 夹 杂 物 尺 寸 与分 布有 关 。
系统实践
ｃ ｓ文 件 ，验 证 被 导 人类 的 正 确 性 ，为类 变量 分 配并 初 ｌｓ ａ
的 Ｊｖ 虚 拟 机 ，配 合 支 持 Ｒ Ｓ 的 类 库 ，来 共 同保 证 系 ａａ Ｔ Ｊ
统 的 实 时性 ［。 ３ 】
始化 内存 ，其 动作顺 序 ：１ ． 装载一查找和导人类 或接 口 的二进制数据 ；２连接一 执行 验证 ，准备 ，以及解析 。 ． 验证 ：检 查导人 类或 接 口的二进 制数 据 的正确性 。准 备 ：给类 的静态 变量 分配 并初始 化存 储空 间 。解 析 ：
的衍 射 仪 法 来 测定 试 样 的表 层 残余 奥 氏体 的含 量 。
透性带窄且稳定 ，是质量要求非常严 格的齿 轮钢。 由于
此 钢 种 与 国 内常 用 的渗 碳 钢 不 一 样 ，假 若采 用 的 热 处 理
四 、 实 验 结 果 与 分 析
１热 处理 变 形 结 果 分析 ．
度 为 １０ 。 ８℃
主要有以下几方面要求 ：齿轮钢末端淬透性带窄而且离 散度小 ；晶粒需要细小且均匀 ；纯度较高。
Ｓ ８ ２ Ｈ渗 碳 钢 是 许 多 外 国大 公 司都 在 采 用 的 齿 ＡＥ ６ ０
轮钢 ，在美 国广泛用渗碳与碳 氮共渗的Ｃ — — 系表面 ｒ ＭｏＮｉ 硬化钢 ，它 的Ｃ 、Ｍｏ ｒ 、Ｎｉ 含量 较低 ，拥 有 比较好 的可 段性 和切削加工性 以及不错 的焊接能力 ，适用于各种重 型机 械以及越野吉普车 、摩托车这些需要大扭距传 动的
Ｓ ８ ２ Ｈ钢 组 织 和性 能 产 生很 大 的 影 响 。 ＡＥ ６ ０
关键词 ：渗碳淬火 ；热处理工 艺；Ｓ Ｅ ６ ０ Ａ ８２ Ｈ钢
行渗碳淬火工艺 ，进 而探究渗碳淬火工艺对 Ｓ Ｅ ６ ０ Ａ ８２Ｈ
一
、
刖 罱
钢 组 织性 能 的影 响 。 ２实 验 热 处理 ．
齿 轮 钢 材需 要 有 优 秀 的 刚韧 性 与 耐 磨 性 ， 良好 的承
系统 实践
、 ＿ ≥
渗碳淬火工艺对Ｓ Ｅ ６ Ｏ 钢组织和性能的影响 Ａ８ ２ Ｈ
◇程 雷 陈 清
摘 要 ：Ｓ ＡＥ８ ２ Ｈ渗 碳 钢 是 从 美 国ＡＩ Ｉ ＡＥ ｇ． “ ６０ Ｓ （ ）￣准 Ｈ” 结 构 钢 Ｓ 中引 进 的 钢 种 ，这 种 钢 种 在 进 行 渗碳 淬 火 时使 用 的 工 艺 与 国 内普 遍 采 用 的 淬 火 温 度 不 相 同 。 淬 火 使 用 的 更 好 ，而 非 金 属 杂 质 Ｂ、Ｄ类 的 杂 质 对 齿
Ｓ ８ ２ Ｈ钢 的淬 火形变 和２ Ｃ ２ ４ 相 比 ，明 ＡＥ ６ ０ ０ ｒＮｉ钢 显 降低 ，甚至与渗 碳空冷 后 的２ Ｃ ２ ４ ０ ｒＮｉ钢相 近 。可见 Ｓ Ｅ ６ 的萃取后热处理能力形变趋势 比较小 。 Ａ ８０ ２渗碳性结果分析 ．