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20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺 试验分析部 袁红昆 20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺 1. 前言 1.1 20CrMnTi 钢概述 20CrMnTi 是低碳合金钢，该钢具有较高的机械性能，零件表面渗碳 0.7-1.1mm。在渗碳淬火低温回火后，表面硬度为58-62HRC，心部硬度为 30-45HRC 。 20CrMnTi 的工艺性能较好，锻造后以正火来改善其切削加工性。此外，20CrMnTi 还具有较好的淬透性，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，故在渗碳后可直 接降温淬火。且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。适合于制造 承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因此根据齿轮的工作条件选用 20CrMnTi 钢是比较合适的。经过 910-940 ℃渗碳，870℃淬火，180-200℃回火后机械性能 的抗拉强度≥1100Mpa、屈服强度≥850Mpa、延伸率≥10％、断面收缩率≥45 ％， 冲击韧性≥680，硬度为 58-62HRC 。 20CrMnTi 合金成分表 1.1 C Si Mn Cr S P Ni Cu Ti 0.17～0.23 0.17～0.37 0.80～1.10 1.00～1.30 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.030 0.04～0.10 1.2 20CrMnTi 泵体齿轮的的工艺流程： 下料 锻造 正火 加工 清洗 渗碳 淬火 回火 清洗 检验 包装 1.3 20CrMnTi 钢常见的热处理工艺 表 1.2 20CrMnTi 钢常见的热处理工艺表 热处理工 工艺参数 硬度要 工艺特点 艺 求 完全退火 加热 860~880℃，保温，炉 ≤ 消除残余应力，降低硬度 冷 217HB S 正火 加热 920~950℃，保温，空 156~2 加热温度在 Ac3825 ℃线之上，细化晶 冷 07HBS 粒，消除组织缺陷，以获得珠光体+少 量铁素体组织 淬火 加热 860~900℃，保温，油 48~54 淬火温度高，淬透性中等，变形较大， 冷 HRC 硬度不高，耐磨性差 回火 加热 500~650℃，保温 2h， 30~36 回火索氏体组织 油冷 HRC 1 20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺 试验分析部 袁红昆 气体渗碳 加热 900~920℃，以 加热温度不超过 920℃，以避免晶粒长 0.15~0.2mm/h 计保温时间 大 渗碳后淬 淬火：加热 820~850℃，保 60~63 心部保持良好韧性的同时，表层获得高 火与 温后油冷 HRC 的强度、硬度、耐磨性与耐蚀性 回火 回火：加热 180~200℃，保 表： 温 2h，空冷