时效处理对20Cr渗碳钢制高速直线导轨组织及性能影响

为研究20Cr渗碳钢制高速直线导轨在不同时效处理条件下微观组织和力学性能的变化规律,采用扫描电镜(SEM)、Х射线衍射仪(XRD)和X射线应力测定仪等对时效处理前后直线导轨的微观组织、物相组成及残余应力进行分析。结果表明:经时效处理后,20Cr渗碳钢表层中马氏体组织逐渐细化并析出细小碳化物,部分残余奥氏体发生分解,使导轨表面硬度提高,最高硬度为729.3HV1/5;受残余奥氏体组织转变和铁素体含量变化的影响,导轨渗碳层残余应力得到不同程度的消除。当加热至200℃保温13 h时导轨表面残余应力消除效果最明显,残余应力值降至-127.17 MPa,消除率高达约54.05%,且残余应力与渗碳层深度存在多项式函数关系。