แผ่นเหล็กทนต่อการสึกหรอ G20Cr2Ni4A มีความแข็งและความเหนียวที่ดีและเป็นหนึ่งในวัสดุหลักสำหรับเหล็กกล้าคาร์บูไรซิ่งที่มีความแข็งแรงสูง หลังจากคาร์บูไรซิ่ง คาร์บอนและธาตุอัลลอยด์จำนวนมากจะถูกละลายลงในเมทริกซ์ ส่งผลให้จุด Ms ลดลงอย่างมาก หลังจากการคาร์บูไรซ์และการระบายความร้อนด้วยอากาศ จะมีออสเทนไนต์ตกค้างจำนวนมากในชั้นคาร์บูไรซ์ การอุ่นและการชุบแข็งไม่สามารถลดปริมาณออสเทนไนต์ที่ตกค้างได้ ส่งผลให้เกิดชั้นผิว ความแข็งต่ำและไม่สามารถตอบสนองความต้องการการออกแบบได้ นอกจากนี้ ในระหว่างการใช้งาน ออสเทนไนต์ที่สะสมไว้จะถูกให้ความร้อนหรือเปลี่ยนรูปภายใต้ความเครียด ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดและการกระจายความเค้นซ้ำ ซึ่งอาจทำให้เกิดรอยแตกจากการเจียรระหว่างการเจียรและการเก็บผิวละเอียด ในปัจจุบัน วิธีหลักในการลดปริมาณออสเทนไนต์ที่สะสมอยู่คือการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงและการบำบัดด้วยความเย็น นักวิจัยใช้การไล่ระดับความแข็งของชั้นคาร์บูไรซ์ ความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์ ความแข็งของพื้นผิว โครงสร้างจุลภาคของชั้นคาร์บูไรซ์ ฯลฯ การวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของการบำบัดด้วยความเย็นและการบำบัดด้วยความเย็นจัดต่อคุณภาพของชั้นคาร์บูไรซ์
วัสดุที่เลือกสำหรับการทดสอบนี้คือแผ่นเหล็กทนต่อการสึกหรอ G20Cr2Ni4A ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน GB/T3203-1982 "เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับเหล็กแบริ่งคาร์บูไรซ์" สต็อกแท่งถูกกลึงเป็นตัวอย่างหลายตัวอย่างด้วยขนาด 20 มม. × 10 มม. × 10 มม. และทำความสะอาดสเกลออกไซด์บนพื้นผิวของตัวอย่างด้วยกระดาษทราย ก่อนเข้าเตา ให้ใส่เครื่องทำความสะอาดอัลตราโซนิกเพื่อทำความสะอาดเป็นเวลา 30 นาที เป่าให้แห้งด้วยเครื่องเป่าลมร้อน แล้วใช้เป็นตัวอย่างคาร์บูไรซิ่งสำหรับการทดสอบนี้
เพื่อเปรียบเทียบผลกระทบของการบำบัดด้วยความเย็นและการบำบัดด้วยความเย็นจัดต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติของชั้นคาร์บูไรซ์ ตัวอย่างจะได้รับการบำบัดด้วยกระบวนการที่แตกต่างกันโดยใช้กระบวนการที่แสดงในตารางที่ 2 ในหมู่พวกเขา ตัวอย่างทั้งหมดถูกคาร์บูไรซ์ อุณหภูมิสูง และ อบคืนตัวด้วยความเย็น อบคืนตัวลึก หลังอบเย็นในเตาเดียวกัน สัณฐานวิทยา ความแข็งแบบร็อกเวลล์ การไล่ระดับความแข็ง และความลึกของคาร์ไบด์ในชั้นคาร์บูไรซ์ได้รับการทดสอบโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เครื่องทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์ และเครื่องทดสอบความแข็งระดับไมโครในตัวอย่างที่ได้รับการบำบัดด้วยกระบวนการที่แตกต่างกัน
ผลลัพธ์แสดง:
(1) หลังการบำบัดที่ -75 องศา ×2h และ -196 องศา ×2h จำนวนและระดับการกระจายตัวของอนุภาคคาร์ไบด์บนพื้นผิวของตัวอย่างได้รับการปรับปรุงอย่างมาก
(2) การบำบัดด้วยความเย็นและการบำบัดด้วยความเย็นสามารถเพิ่มความแข็งของตัวอย่างคาร์บูไรซ์ได้ ความแข็งของตัวอย่างหลังการบำบัดด้วยความเย็นที่ -75 องศา ×2 ชม. โดยเฉลี่ยแล้ว 1.8HRC สูงกว่าความแข็งของตัวอย่างที่ไม่ทำให้เย็นลง ความแข็งของตัวอย่างหลังการบำบัดด้วยความเย็นเยือกแข็งที่ -196 องศา ×2 ชม. โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 3.0HRC ซึ่งสูงกว่าความแข็งของตัวอย่างที่ไม่ทำให้เย็นลง
(3) หลังการบำบัดที่ -75 องศา ×2h และ -196 องศา ×2h ภายในระยะ 1.45 มม. จากพื้นผิวตัวอย่าง ความแข็งระดับจุลภาคจะสูงกว่าตัวอย่างที่ไม่มีการบำบัดด้วยความเย็น ผลกระทบของการบำบัดด้วยความเย็นและการบำบัดด้วยความเย็นจัดต่อความลึกของชั้นคาร์บูไรซ์ที่เล็กลง
