悍达hardox400耐磨板渗碳层的技术要求及对力学性能的影响

时间:2014-12-09 09:13:18 来源:http://www.hardox400.net 点击量:1425

悍达hardox400耐磨板渗碳层的技术要求及对力学性能的影响

对悍达hardox400耐磨板渗碳层的主要技术要求有:渗层的表面含碳量,渗层 深度,渗层的碳浓度梯度,淬火低温回火后的表面硬度,有效硬 化层深度,渗层金相组织(碳化物级别、马氏体及残余奥氏体级 别)等。

悍达hardox400耐磨板不同渗碳钢种表面硬度与表层含碳量的关系。提高 渗碳件表面的含碳量,将提高萍火后的表面硬度,这是由于淬火 马氏体的硬度主要取决于耐磨钢板含碳量。但过高的含碳量淬火后出现大 量的残余奥氏体而使表面硬度降低,同时也影响渗碳件的其他力 学性能。对于耐磨钢板渗碳件的硬度,一般要求为56~64HRC。

可以看出,随着表面含碳量的增加,悍达hardox400耐磨板的

抗弯强度降低,扭转强度和疲劳强度先随碳含量的增加而提高, 含碳量在0.9%左右时达到*大值,随后又下降。

增加表层含碳量将 提高钢的耐磨性,见图 2-7。这与马氏体中含碳 量增加以及形成均匀分 布的过剩碳化物有关。 表层含碳量同样影响着 ^ o 

综上所述,渗碳层表面含碳量应控制在一定范围内,根据工 件服役条件的不同来确定,齿轮类等工件,一般控制在0.7%~ 1.05%范围内。含碳量低于0.7%时,悍达hardox400耐磨板硬度和耐磨性过低;大于

1.05%后,容易形成较多的大块状 或网状碳化物,增加脆性,降低 疲劳强度。

当表层含碳量相同时,渗层 深度增加可以提高弯曲强度,见 图2-9。一般说来,钢的弯曲强 度提高,工件的抗弯曲疲劳性能 也随之提高,但过多地增加渗碳 层深度,将降低渗碳件的表面压 应力值,又不利于工件的抗疲劳 性能,因此,在某一渗层耐磨钢板深度时,

其弯曲疲劳强度达到*大值。在表面层不出现大量 残余奥氏体和网状碳化物的情况下,适当增加渗层深度,能提高 接触疲劳强度和多次冲击抗力:当渗碳层深度大于*大剪切应力 深度(即*大切应力落在高强度渗碳层内)时,能显著提高渗碳 T件的接触疲劳强度。另外,当渗碳层深度等于试样断面半径的 20%左右时,多次冲击抗力*好」所以耐磨钢板在复杂应力状态下工作

的零件,要求渗碳层深度为半径或节圆齿厚的10%〜20% (或取 模数的15%〜20%),

   耐磨钢板渗碳层碳浓度分布对工件的力学性能也有影响。渗碳层浓度 梯度越大,淬火后过渡区内的残余拉应力值越高,在交变载荷作 用下,往往使裂纹早期形成,而使工件早期断裂或渗层剥落。平 缓的碳浓度分布可以提高工件的弯曲强度和耐磨钢板弯曲疲劳强度。为 此,渗碳还应控制过渡区的宽度,一般规定过渡区为渗层总深度 的1/3~1/2,或者规定过共析层+共析层的厚度为总渗层深度的 50% 〜75%。

悍达hardox400耐磨板渗碳层经淬火低温回火后,耐磨钢板表面的过共析层应该是细粒状或 小块状且均匀分布的碳化物,加细小或隐晶马氏体加少量残余奥 氏体组织,共析层及过渡层应该是细小或隐晶马氏体加少量残余 奥氏体。这样才能保证渗碳层有良好的力学性能,反之,如果存 在大量密集的碳化物、粗大的马氏体和较多的残余奥氏体,其力 学性能会明显下降。渗层的金相组织除了与渗碳有关外,还与随 后的热处理有直接关系,采用二次加热淬火可明显地改善渗层金 相组织。

有效硬化层深度的要求是渗碳淬火件的一项重要指标,悍达hardox400耐磨板是 靠渗碳层深度、耐磨钢板的淬透性及淬火介质的冷却能力来保证的。首 先要保证渗碳层深度,即从表面至淬火后硬度为550HV处碳浓 度(碳钢约为1/2P+1/2F处,碳浓度为0.4%左右)之距离,同 时,钢的淬透性和淬火介质的冷却能力要足够。有效硬化层深度 的规定比渗碳层深度的规定更为科学。