退火对齿轮钢枝晶偏析及元素扩散的影响

摘要：

为了研究退火工艺对20CrMnTi齿轮钢铸坯的枝晶形貌、合金元素(碳,硅,铬和锰)分布及其扩散的影响,利用光学显微镜(OM)对退火前后铸坯枝晶形貌进形了比较,利用电子探针(EPMA)对元素的分布进行了定量分析,并使用Thermo-Calc软件中的Dictra模块进行了模拟验证.研究结果表明,退火工艺使20CrMnTi齿轮钢铸坯的枝晶形貌显示得更加完整清晰,测量退火后铸坯中的二次枝晶间距为55μm.铸坯中碳元素存在上坡扩散,偏析系数变大,偏析系数变化量?kC为0.666;硅元素存在轻微的上坡扩散,偏析系数变化量?kSi为0.041 5;锰元素扩散更加均匀,偏析系数变化量为?kMn为-0.141;铬元素扩散得更加均匀,偏析系数变化量为?kCr为-0.106.模拟结果显示,铸坯在保温温度为680℃,保温时间为2 h的退火工艺条件下,碳原子发生了上坡扩散,产生偏析现象;硅、铬、锰原子无明显扩散变化.

关键词：20CrMnTi、枝晶间距、Dictra、均匀化、动力学

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资助基金：国家自然科学基金资助项目2017YFB0304600

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：60-66