La plaque d'acier G20Cr2Ni4A résistante à l'usure a une bonne trempabilité et ténacité et est l'un des principaux matériaux pour l'acier de carburation à haute résistance. Après la cémentation, une grande quantité de carbone et d'éléments d'alliage sont dissous dans la matrice, provoquant une baisse significative du point Ms. Après cémentation et refroidissement à l'air, il reste une grande quantité d'austénite résiduelle dans la couche carburée. Le réchauffage et la trempe ne peuvent pas réduire la teneur résiduelle en austénite, ce qui entraîne la formation d'une couche superficielle. La dureté est faible et ne peut pas répondre aux exigences de conception. De plus, lors de l'utilisation, l'austénite retenue est chauffée ou transformée sous contrainte, provoquant des changements dimensionnels et une redistribution des contraintes, qui peuvent également provoquer des fissures de meulage lors du meulage et de la finition. À l'heure actuelle, les principaux moyens de réduire la quantité d'austénite retenue sont le revenu à haute température et le traitement à froid. Les chercheurs utilisent le gradient de dureté de la couche carburée, la profondeur de la couche carburée, la dureté superficielle, la microstructure de la couche carburée, etc. Recherches sur l'impact du traitement à froid et du traitement cryogénique sur la qualité de la couche carburée.
Le matériau sélectionné pour ce test est une tôle d'acier résistante à l'usure G20Cr2Ni4A, conforme à la norme GB/T3203-1982 « Conditions techniques pour l'acier à roulements carburés ». Le stock de barres a été usiné en plusieurs échantillons de dimensions 20 mm × 10 mm × 10 mm et la calamine d'oxyde à la surface des échantillons a été nettoyée avec du papier de verre. Avant d'entrer dans le four, placez-le dans une machine de nettoyage à ultrasons pour le nettoyer pendant 30 minutes, séchez-le avec un souffleur d'air chaud et utilisez-le comme échantillon de cémentation pour ce test.
Afin de comparer les effets du traitement à froid et du traitement cryogénique sur la microstructure et les propriétés de la couche carburée, les échantillons ont été traités avec différents procédés en utilisant les procédés présentés dans le tableau 2. Parmi eux, tous les échantillons ont été cémentés, revenus à haute température et traité à froid, revenu profond La trempe après le traitement à froid est effectuée dans le même four. La morphologie, la dureté Rockwell, le gradient de dureté et la profondeur des carbures dans la couche carburée ont été testés à l'aide d'un microscope électronique à balayage, d'un testeur de dureté Rockwell et d'un testeur de microdureté sur les échantillons traités par différents procédés.
Les résultats montrent :
(1) Après traitement à -75 degrés ×2h et -196 degrés ×2h, le nombre et le degré de dispersion des particules de carbure à la surface de l'échantillon ont été grandement améliorés.
(2) Le traitement à froid et le traitement cryogénique peuvent augmenter la dureté des échantillons carburés. La dureté des échantillons après traitement à froid à -75 degré ×2h est en moyenne supérieure de 1,8 HRC à celle des échantillons non refroidis. La dureté des échantillons après traitement cryogénique à -196 degré ×2h est en moyenne de 3.0HRC supérieure à celle des échantillons non refroidis.
(3) Après traitement à -75 degrés ×2h et -196 degrés ×2h, à moins de 1,45 mm de la surface de l'échantillon, la microdureté est supérieure à celle de l'échantillon sans traitement à froid. Les effets du traitement à froid et du traitement cryogénique sur la profondeur de la couche carburée sont moindres.
