汽車滲碳鋼等溫淬火與淬火-回火工藝的比較

滲碳零件經常在汽車動力總成部件中使用，如齒輪、凸輪軸、滾子軸承等。滲碳處理的優勢是在材料表面增加碳含量，以提高材料的耐磨性和強度。通常這些鋼是通過氣體滲碳處理，即通過升壓/擴散的方法，將組件置于高碳勢氣體中，使碳擴散進入組件中。傳統的油淬火通常遵循這一過程，并同時在外殼和組件的心層形成馬氏體，然后通過淬火回火處理，降低脆性并增加組件的延展性。

對汽車制造工藝中滲碳件的等溫淬火工藝與傳統的淬火再回火工藝進行了比較。試驗采用SAE8620、4320和8822 3種等級鋼經一系列條件的熱處理，如等溫淬火和淬火-回火處理。使用C-環樣品進行檢驗，并對金相組織、硬度和韌性進行研究。采用X射線衍射比較分別在淬火-回火和等溫淬火熱處理之后組件的殘余應力。

試驗表明，采用等溫淬火熱處理替代傳統的淬火-回火過程是可行的。等溫淬火的樣本表現出較小的失真和較高的壓縮殘余應力，并且在表面和內部都能保持較高的硬度。等溫淬火工藝提供了一種減小失真的方法，并減少了組件對后續熱處理和磨削的需要。力學性能表明，對選定的時間和溫度參數，等溫淬火處理后硬度和韌性水平較高。與預期相同，硬度隨溫度降低和時間減少而降低，而韌性隨等溫淬火溫度的增加而提高。殘余應力測量結果表明，等溫淬火處理相比淬火-回火能產生較高的表面壓縮應力，能夠很好地抵御表面開裂。

Xichen Sun and Peter Bauerle. SAE 2013- 01-0173.

編譯：牛妍妍