齿轮钢SAE5120H微观组织结构的相关研究

通过热模拟试验机、高温显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了SAE5120H钢的静态CCT曲线,奥氏体晶粒长大行为和析出相的表征。结果表明,该钢在冷却速度小于1℃/s时室温组织主要为铁素珠和珠光体,随着冷速增加,铁素珠和珠光体逐渐消失,产生贝氏体和马氏体,直至全部转变为马氏体;该钢伪渗碳温度为960℃不产生混晶;不同原始组织状态下奥氏体晶粒长大速率不同,以铁素珠加珠光体组织最快;晶粒均匀试样的微观析出相尺寸更加细小且弥散分布。

Al、N含量对齿轮钢奥氏体晶粒度的影响

试验研究了两种Al、N含量的齿轮钢在980、1050和1100℃奥氏体化后的奥氏体晶粒长大行为,通过试验和模型计算,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和碳膜复型等技术探究AlN析出相的平衡溶解规律及其对奥氏体晶粒度的影响。结果表明,随着Al、N含量的提高,齿轮钢中奥氏体晶粒异常长大的临界温度也随之升高,在Al含量0.038%、N含量0.019%下,试验钢奥氏体化温度可以提高到1050℃,且保温6 h后,奥氏体晶粒仍然细小均匀,晶粒度级别在7.5~8级;通过对AlN析出相的分析发现,随着奥氏体化温度的提高,AlN析出相由多边形和近球形向长棒状转变,且尺寸不断变大,AlN析出相等效半径大于30 nm以上时,将会导致AlN析出相无法钉扎奥氏体晶界,产生混晶;由于AlN析出相的粗化与回溶,使得奥氏体的极限晶粒尺寸增长速度越来越快,奥氏体晶粒异常长大的极限钉扎力在0.045~0.095 J/cm^(3)之间。

38CrMoAl钢奥氏体晶粒长大动力学研究

研究了VAR和EAF两种不同洁净度的38CrMoAl渗氮钢的奥氏体晶粒长大动力学。将38CrMoAl试验钢加热到940℃和1 000℃奥氏体化,并保温15～600 min,利用金相试验方法观察奥氏体晶粒的变化。结果发现,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,38CrMoAl钢晶粒长大趋势较明显;高洁净度的38CrMoAl钢(VAR)中AlN第二相颗粒较少,钉扎晶界作用弱,因而晶粒更易于长大。VAR和EAF两种洁净度的38CrMoAl钢奥氏体晶粒长大激活能分别为193 kJ/mol和321 kJ/mol。