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粉末冶金滲碳AISI 8620鋼的磨損及力學性能

目錄:技術支持點擊率:發布時間:2021-08-26 14:22:43

研究了滲碳對粉末冶金 AISI 8620鋼材抗拉強度和耐磨性的影響。合金 1 和 2(分別具有 0.2wt% C 和 0.25wt% C)首先在 700 MPa 下壓制,然后在 1300、1400 或 1500°C 下燒結 1 小時。確定了 1400°C 的理想燒結溫度。之后,在 1400°C 下燒結的合金 1 和 2 在 925°C 下滲碳 4 小時。合金的微觀結構表征是通過光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡進行的。通過硬度、拉伸和磨損試驗研究了滲碳和非滲碳合金的機械和磨損行為。滲碳后,合金1和2的極限抗拉強度分別提高到134.4%和138.1%。然而,合金1和2的延伸率分別下降到62.6%和64.7%。合金 2 在未滲碳和滲碳條件下以及 30 N 載荷下的磨損深度值分別為 231.2 和 100.1 μm。當載荷從 15 N 過渡到 30 N 時,氧化磨損轉變為磨料磨損。

根據工業中的使用目的,制造出不同規格的鋼 。鋼的機械性能差異很大,這取決于合金元素、微觀結構、晶粒尺寸和所應用的熱處理 。因此,鋼要進行許多熱處理應用,例如滲碳、正火、退火、等溫回火、馬氏回火和硼化。滲碳是最重要的表面硬化工藝之一。在這樣的過程結束時,零件的表面變得堅硬耐磨,而核心變得比表面軟。

多項研究已將滲碳應用于 AISI 8620 鋼和鑄造生產的低合金鋼。Izciler 和 Tabur  研究了氣體滲碳 AISI 8620 鋼(925°C-5.3 小時和 925°C-11 小時)在不同表面深度下的摩擦學性能。結果表明,滲碳時間顯著影響表面深度,高表面深度提高耐磨性。Erdogan 和Tekeli 研究了雙相AISI 8620 鋼(925°C-11 小時)的滲碳,并研究了馬氏體體積分數(MVF)和馬氏體粒度(MPS)對拉伸性能的影響。在 25% 的 MVF 下,對于精細 MPS 報告了樣品的最佳機械性能。厄茲別克等人。通過脈沖等離子體處理研究了 AISI 8620 鋼在 900°C 下滲碳 1 小時的硬度和磨損行為,并報告說這種處理提高了磨損性能。
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帕蒂達爾等人。 研究了在 950°C 下滲碳,保溫時間為 2 小時,然后在不同溫度范圍內回火不同保溫時間的低碳鋼。對樣品進行了機械和磨損測試。結果表明,摩擦學性能和機械性能隨著回火溫度的升高而提高。Kumar 和 Gupta  研究了滲碳低碳鋼和熱處理中碳鋼和合金鋼的磨粒磨損特性。他們發現滲碳鋼的耐磨性隨著滲碳溫度的升高而增加。熊貓等。研究了滲碳低碳鋼的機械和磨損行為。樣品分別在 850、900 和 950°C 下滲碳。在 950°C 下滲碳的樣品獲得了最佳的機械和磨損性能。Abdulrazzaq  研究了滲碳低碳鋼在油介質中的硬度和磨損行為。樣品分別在 950°C 下滲碳 2、4 和 6 小時。結果表明,隨著滲碳時間的增加,試樣的耐磨性增加。埃爾薩納蒂  研究了滲碳對低碳鋼機械性能的影響。樣品在 850 至 950°C 的溫度范圍內滲碳。然后,將樣品在 200°C 下回火 30 分鐘。結果表明,提高滲碳溫度可顯著提高機械性能。

粉末冶金 (PM) 與其他生產方法相比具有多個優勢。生產高精度的高精度零件在經濟上是可行的。在粉末冶金中,一些工藝步驟不適用;因此,可以制造適合直接使用的部件 。

沒有研究將滲碳應用于粉末冶金生產的 AISI 8620 鋼。然而,已經對滲碳工藝對不同化學成分的粉末冶金鋼的機械性能的影響進行了多項研究。Emamian  研究了粉末冶金法生產的滲碳低合金鋼的磨損和沖擊行為。結果表明,表面處理提高了 PM 零件在使用條件下的磨損性能。等人。通過碳化燒結工藝檢查了 PM 鋼的微觀結構,并研究了燒結參數的影響。硬度和沖擊功分別提高到 HV 484 和 13 J。格奧爾基耶夫等人。研究了通過粉末冶金生產的滲碳 Fe-3Mn-0.8C 鋼的磨損行為,并報告說滲碳導致燒結齒輪的耐磨性顯著提高。

在這項研究中,兩種 AISI 8620鋼材分別具有 0.2wt% C 和 0.25wt% C 含量,通過粉末冶金生產,并施加不同的燒結溫度(1300、1400 和 1500°C)1 小時。確定最佳燒結條件后,在最佳燒結條件下燒結的兩種不同粉末冶金鋼在 925°C 下滲碳 4 小時。詳細研究了非滲碳和滲碳 PM 鋼的硬度、顯微組織、拉伸和磨損行為。

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