20Cr3MoWVA是低、中合金耐熱鋼中熱強(qiáng)性最好的鋼種之一,用其制造的油泵齒輪,要求碳氮共滲后滲層深度0.35~0.5mm,表面硬度58~62HRC(80.1~82HRA)。經(jīng)860℃碳氮共滲油淬后,滲層深度和表面硬度均達(dá)到圖紙要求,但心部硬度低(25HRC),在后續(xù)磨削加工時(shí),常產(chǎn)生磨削裂紋。通過工藝試驗(yàn),改進(jìn)碳氮共滲(或滲碳)后的淬火方式,使齒輪心部硬度提高到40~42HRC,表層及心部金相組織均達(dá)到技術(shù)要求。
實(shí)驗(yàn)材料為20Cr3MoWVA鋼。原油泵齒輪制造工藝流程為:齒坯→碳氮共滲(滲碳淬火)→冰冷處理→回火→磨削加工→磁粉探傷;試驗(yàn)工藝流程為:齒坯→碳氮共滲(滲碳)→高溫回火→淬火→冰冷處理→低溫回火→磨削加工→磁粉探傷。碳氮共滲(滲碳)和淬火在VKSE4/1型愛協(xié)林多用爐中進(jìn)行,高溫回火在ZC2-65型雙室真空爐中進(jìn)行。
20Cr3MoWVA鋼經(jīng)碳氮共滲或滲碳后,重新加熱到910℃快速油淬,經(jīng)冰冷處理及低溫回火后,表層獲得細(xì)針狀馬氏體+極少量殘余奧氏體,心部硬度達(dá)到39~42HRC,采用合理的磨削工藝,未出現(xiàn)磨削裂紋,該工藝方案應(yīng)用于多項(xiàng)油泵齒輪的熱處理,并推廣應(yīng)用于2Cr3WMoV-1合金鋼的碳氮共滲和滲碳淬火。對(duì)于傳遞扭拒很小的齒輪也可采用860℃碳氮共滲直接淬火。(榕霖)