晶粒尺寸对表面渗碳钢疲劳极限的影响

利用旋转弯曲疲劳试验方法,研究了渗碳钢的晶粒尺寸与其疲劳极限之间的定量关系。结果表明,晶粒尺寸越小,渗碳钢的疲劳极限越高,晶粒尺寸与疲劳极限之间存在类似Hall-Petch关系。疲劳试样断口观察发现,疲劳裂纹起源于渗碳层,并沿原奥氏体晶界扩展,细化渗碳层晶粒有利于提高疲劳裂纹扩展阻力,因此改善疲劳性能。

微合金化对渗碳齿轮钢热处理畸变的影响

利用C形缺口试样,研究Nb-B微合金化齿轮钢的渗碳热处理畸变。结果表明,由于细小的Nb(C,N)析出相在奥氏体晶界起钉扎作用,Nb-B微合金化渗碳齿轮钢的原奥氏体晶粒平均尺寸明显细于20CrMoH钢和22CrMoH钢。微量B使20CrMoH钢和22CrMoH钢的淬透性提高,理想淬透直径DI值增大,渗碳淬火畸变率增加;Nb微合金化细化晶粒,细晶粒齿轮钢的渗碳淬火畸变相对较小;Nb-B微合金化可实现淬透性提高而渗碳淬火畸变不显著增加。