热变形工艺对SAE8620H齿轮钢带状组织的影响
在齿轮的制造加工过程中，带状组织通常使钢材切削性能变坏，表面加工光洁度降低。齿轮钢淬火过程中，由于带状的存在会导致零件各方向变形不均匀，使得零件变形甚至开裂。齿轮服役过程中，由于带状组织引起的微小的不均匀变化会使变速箱噪声增大，稳定性降低。
本次主要研究SAE8620H钢连铸坯试样的取样部位、热加工后冷却方式、终了温度、形变量、形变方向等热变形参数对带状组织的影响，从而在热加工过程优化热变形工艺，实现对齿轮钢中带状组织的有效控制。
试验在截面规格为300mm×340mm的SAE8620H齿轮钢连铸坯上截取长度为150mm厚的坯料两块，其化学成分如表1所示。将连铸坯分割成角部试块（A）、边部试块（B）、中心试块（C）3类。对角部、边部、中心试块进一步切割，连铸坯纵向变形试块切割成规格为50mm×55mm×150mm的试样；横向变形试块（D、E）切割成规格为50mm×55mm×113mm的试样。
连铸坯热变形拔长试验在250t自由锤锻机上进行，热变形前连铸坯试样在加热炉中1150℃热装保温1.5h，始锻温度约为1100℃，终锻温度控制在850℃左右。
热变形试验设计了5个方案，（1）探究连铸坯不同部位试棒带状组织差异；（2）探究热变形后冷却速度对带状组织的影响；（3）探究热变形终了温度对带状组织的影响；（4）探究变形量对带状组织的影响；（5）探究变形方向对带状组织的影响。
对上述热变形试棒及扁材进行金相观察，圆棒沿纵向中心剖开并以该剖面作为金相观察面，对于扁材沿厚度方向的剖面中心观察。试样磨抛后用4%硝酸酒精溶液侵蚀，用尼康LV150金相显微镜对显微组织进行观察分析。
同时对部分热变形试样进行完全退火，即加热到奥氏体化温度900℃保温1h随炉缓冷后，按上述相同方法取样并分析，研究原始组织对完全退火组织的影响。
表1 SAE8620H齿轮钢的化学成分（质量分数，%）
|
C
|
Si
|
Mn
|
Cr
|
Mo
|
Ni
|
P
|
S
|
|
0.20
|
0.30
|
0.83
|
0.52
|
0.17
|
0.55
|
0.011
|
0.023
|
试验结果表明：连铸坯心部热变形试棒带状明显，带较宽；热变形后冷速对带状组织影响最为关键，适当快冷可抑制碳元素的偏析，从而减轻合金元素的带状偏析；提高热变形终了温度，铁素体-珠光体晶粒尺寸增大，带状组织有增强的趋势；变形量＜27%时，变形组织不形成交替的元素偏析带，即使完全退火缓慢冷却也不形成带状组织；带状组织形成与铸坯的拉坯方向无关，无论沿拉坯方向还是垂直拉坯方向变形，带状组织均沿变形方向形成。（心远）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 12*9 | HRB400E | 山东新石特工程材料有限公司 | 石横(厂提) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 16*2500*12800 | Q235B | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 重钢(川流富锦库) | 4110 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | 10 | 300 | 洛阳威钢商贸有限公司 | 山西晋南(晋南厂库) | 3650 | 详情 |
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