8620H/20CrMoH/16MnCrS5/20MnCrS5性能比較

我公司采用低碳低合金鋼8620H、20CrMoH、16MnCrS5,20MnCrS5生產(chǎn)制造齒輪、軸,我們?cè)囼?yàn)了這四種材料的熱處理工藝性能，做了一個(gè)比較。

8620H 、20CrMoH 、16MnCrS5、20MnCrS5化學(xué)成分要求如表1所示。經(jīng)過檢驗(yàn)，化學(xué)成分都符合要求，正火組織檢驗(yàn)結(jié)果按GB/T13320標(biāo)i準(zhǔn)執(zhí)行≤3級(jí)為合格﹐正火帶狀組織按GB/T13299檢驗(yàn)要求≤2級(jí)。晶粒度按GB/T6394的比較法或參照ASTM E112進(jìn)行，規(guī)定5級(jí)或更細(xì)的晶粒度為合格，根據(jù)產(chǎn)品的力學(xué)性能和熱變形的條件也有要求6~8級(jí)為合格。正火硬度150~180HBW。

在相同的熱處理連續(xù)爐生產(chǎn)線上進(jìn)行有效硬化層(CHD)技術(shù)要求相差較大的產(chǎn)品熱處理加工，采用雙軌同時(shí)運(yùn)行方式以減少每天的生產(chǎn)切換，即在主爐內(nèi)齒輪走一軌道,軸走二軌道，兩者工藝參數(shù)基本一致，生產(chǎn)節(jié)拍不一樣，以實(shí)現(xiàn)不同的有效硬化層的要求，如表2所示。

在相同的料筐內(nèi)分別同時(shí)放上8620H、20Cr Mo H 、16MnCrS5、20MnCrS5試塊，進(jìn)行了兩種工藝試驗(yàn)，檢驗(yàn)比較其結(jié)果（見表3)。

熱變形方面20CrMoH熱變形最差，畸變量大，8620H熱變形最小。這兩種材料（8620H、20CrMoH)零件尺寸大小非常接近，形狀結(jié)構(gòu)極其相似，對(duì)其進(jìn)行熱處理工藝試驗(yàn)（滲碳淬火+回火）后熱變形數(shù)據(jù)（變化量:熱后值減去熱前值）如表4（軸工藝，生產(chǎn)節(jié)拍15min) 、表5（齒輪工藝，生產(chǎn)節(jié)拍10min)所示。20CrMoH齒形及周累變化量的平均值及極差值都比較大。

由于由表及里的碳濃度不一致，光譜儀檢驗(yàn)結(jié)果誤差較大，幾種材料的表面碳濃度看不出差別。在隨后的變速器齒輪、軸的耐久試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)中，未發(fā)現(xiàn)齒輪軸耐磨性出現(xiàn)問題。