Ocelová deska G20Cr2Ni4A odolná proti opotřebení má dobrou prokalitelnost a houževnatost a je jedním z hlavních materiálů pro vysokopevnostní nauhličovací ocel. Po nauhličení se do matrice rozpustí velké množství uhlíku a legujících prvků, což způsobí výrazné snížení bodu Ms. Po nauhličení a ochlazení vzduchem je v nauhličované vrstvě velké množství zbytkového austenitu. Opětovný ohřev a kalení nemůže snížit zbytkový obsah austenitu, což má za následek povrchovou vrstvu. Tvrdost je nízká a nemůže splnit konstrukční požadavky. Kromě toho se během používání zadržený austenit zahřívá nebo přeměňuje pod napětím, což způsobuje rozměrové změny a redistribuci napětí, což může také způsobit trhliny při broušení během broušení a dokončování. V současnosti jsou hlavními způsoby, jak snížit množství zadrženého austenitu, vysokoteplotní temperování a zpracování za studena. Výzkumníci využívají gradient tvrdosti nauhličené vrstvy, hloubku nauhličované vrstvy, povrchovou tvrdost, mikrostrukturu nauhličené vrstvy atd. Výzkum vlivu úpravy za studena a kryogenní úpravy na kvalitu nauhličené vrstvy.
Materiálem vybraným pro tento test je ocelový plech G20Cr2Ni4A odolný proti opotřebení, který vyhovuje normě GB/T3203-1982 „Technické podmínky pro nauhličovanou ložiskovou ocel“. Tyčový materiál byl opracován do několika vzorků o rozměrech 20 mm × 10 mm × 10 mm a oxidové okují na povrchu vzorků byly očištěny brusným papírem. Před vstupem do pece vložte na 30 minut do ultrazvukového čistícího stroje k čištění, vysušte horkovzdušným dmychadlem a použijte jako nauhličovací vzorek pro tento test.
Aby bylo možné porovnat účinky úpravy za studena a kryogenní úpravy na mikrostrukturu a vlastnosti nauhličené vrstvy, byly vzorky ošetřeny různými procesy za použití procesů uvedených v tabulce 2. Mezi nimi byly všechny vzorky nauhličovány, temperovány při vysoké teplotě a za studena zpracované, hluboce temperované Popouštění po studeném zpracování se provádí ve stejné peci. Morfologie, Rockwellova tvrdost, gradient tvrdosti a hloubka karbidů v nauhličované vrstvě byly testovány pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu, Rockwellova tvrdoměru a mikrotvrdoměru na vzorcích ošetřených různými procesy.
Výsledky ukazují:
(1) Po ošetření při -75 stupni ×2h a -196 stupni ×2h se počet a stupeň disperze karbidových částic na povrchu vzorku výrazně zlepšil.
(2) Úprava za studena a kryogenní úprava může zvýšit tvrdost nauhličených vzorků. Tvrdost vzorků po úpravě za studena při -75 stupni ×2h je v průměru o 1,8 HRC vyšší než u vzorků bez chlazení. Tvrdost vzorků po kryogenní úpravě při -196 stupni ×2h je v průměru o 3.0HRC vyšší než u vzorků bez chlazení.
(3) Po ošetření při -75 stupni ×2h a -196 stupni ×2h, do 1,45 mm od povrchu vzorku, je mikrotvrdost vyšší než u vzorku bez úpravy za studena. Účinky úpravy za studena a kryogenní úpravy na hloubku nauhličené vrstvy jsou menší.
