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，带状组织平日使钢材切削机能变坏，外面加工光洁度降低。齿轮钢淬火过程中，因为带状的存在会导致零件各偏向变形不平均，使得零件变形甚至开裂。齿轮服役过程中，因为带状组织引起的渺小的不平均变更会使变速箱噪声增大，稳定性降低。

　　本次重要研究SAE8620H钢连铸坯试样的取样部位、热加工后冷却方法、终了温度、形变量、形变偏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。

　　实验在截面规格为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。将连铸坯瓜分成角部试块（A）、边部试块（B）、中间试块（C）3类。对角部、边部、中间试块进一步切割，连铸坯纵向变形试块切割陈规格为50mm×55mm×150mm的试样；横向变形试块（D、E）切割陈规格为50mm×55mm×113mm的试样。

　　连铸坯热变形拔长实验在250t自由锤锻机长进行，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℃阁下。

　　热变形实验设计了5个筹划，（1）商量连铸坯不合部位试棒带状组织差别；（2）商量热变形后冷却速度对带状组织的影响；（3）商量热变形终了温度对带状组织的影响；（4）商量变形量对带状组织的影响；（5）商量变形偏向对带状组织的影响。

　　对上述热变形试棒及扁材进行金相不雅察，圆棒沿纵向中间剖开并以该剖面作为金相不雅察面，对于扁材沿厚度偏向的剖面中间不雅察。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不雅察分析。

　　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，按上述雷同办法取样并分析，研究原始组织对完全退火组织的影响。

　　表1SAE8620H齿轮钢的化学成分（质量分数，%）　　

　　实验成果注解：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，恰当快冷可克制碳元素的偏析，从而减轻合金元素的带状偏析；进步热变形终了温度，铁素体-珠光体晶粒尺寸增大，带状组织有加强的趋势；变形量＜27%时，变形组织不形成瓜代的元素偏析带，即使完全退火迟缓冷却也不形成带状组织；带状组织形成与铸坯的拉坯偏向无关，无论沿拉坯偏向照样垂直拉坯偏向变形，带状组织均沿变形偏向形成。