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,184 北京科技大学学报 2009年增刊1 由理论计算结果还可以看出，对于影响d,值的 0.6r m更应该引起注意，其对d:值的影响是显而易见 0.5 1.2.3,4,5分别表示5 炉钢的m值 的，然而，影响m值的因素较多，例如控制性元素 0.4 Ti的扩散速率，Ti(C,N)的摩尔体积以及与基体之 0.3 间的半共格界面能等，事实上，更深层次的影响因 0.2 素之一则是钢的化学成分，在此研究对象中，碳的含 0. 量变化不大，Ti和N的成分变化会通过影响碳氨化 t/10s 物中易溶元素和难溶元素之间的比例而直接影响到 图2不同保温时间内各炉钢m值比较 Ti(C,N)的摩尔体积以及σ值，并最终影响到粗化 速率m和长大的尺寸d值 表5不同保温时间时Ti(C,N)的长大尺寸 时间， m1/ dal m2/ dl m3/ d3/ ma/ dal ms/ dis/ 1/s (nm's-1/3) nm (nm's-1/3) nm (nm 's-1/3) nm (nm's-1/3) nm (nm 's-1/3) nm 3600 0.294 4.51 0.086 1.32 0.527 8.08 0.103 1.57 0.272 4.17 7200 0.294 5.68 0.086 1.66 0.527 10.2 0.103 1.98 0.272 5.25 14400 0.294 7.16 0.086 2.09 0.527 12.8 0.103 2.49 0.272 6.62 28800 0.294 9.02 0.086 2.64 0.527 16.2 0.103 3.14 0.272 8.34 57600 0.294 11.4 0.086 3.33 0.527 20.4 0.103 3.96 0.272 10.5 billet rolled productof gear steel 20CrMnTiH.Special Steel. 4 结论 2001,22(6):50 (卢明霞，聂爱诚，周小明，等.齿轮钢20 CrMnTiH连铸坯轧材 本文主要对2 OCrMnTi渗碳齿轮钢中Ti(C,N) 的质量分析.特殊钢，2001,22(6)：50) 在930℃保温时0 stwald熟化规律进行了计算.结 [3]XiaZ H.Wu Q M.Effect of microalloyed Ti on quality of gear 果表明，在930℃渗碳温度下分别保温1、2、4、8、 steel 20CrMnTi.Special Steel.2008.29(4):45 16h后，Ti(C,N)第二相颗粒的粗化行为并不明显， (夏政海，吴清明.微合金元素Ti对20 CrMnTi齿轮钢质量的 对钉扎奥氏体晶界起主要影响作用的是第二相颗粒 影响，特殊钢，2008,29(4)：45) 的初始尺寸，这对于20 CrMnTi齿轮钢的渗碳工艺 [4]Chen F,Chen S L,Du C X.Present status and development of 有一定的指导意义， gear steel.Special Steel,2002.23(Suppl 1):41 (陈锋，陈思联，杜彩霞·齿轮钢的现状与发展，特殊钢，2002， 参考文献 23(增刊1)：41) [1]Huang B H.Carbonized gear steel for automobile.Automobile [5]Yong QL.The Second Phase in Steel Material.Beijing:Metal- Technol Mater:2004(9):6 lurgical Industry Press.2006:430 (皇百红，汽车用渗碳齿轮钢.汽车工艺与材料，2004(9)：6) (雍岐龙.钢铁材料中第二相.北京：冶金工业出版社，2006： [2]Lu M X.Nie A C.Zhou X M.et al.Quality analysis on concast 430)图2 不同保温时间内各炉钢 m 值比较 由理论计算结果还可以看出对于影响 dt 值的 m 更应该引起注意其对 dt 值的影响是显而易见 的．然而影响 m 值的因素较多例如控制性元素 Ti 的扩散速率Ti（CN）的摩尔体积以及与基体之 间的半共格界面能等．事实上更深层次的影响因 素之一则是钢的化学成分在此研究对象中碳的含 量变化不大Ti 和 N 的成分变化会通过影响碳氮化 物中易溶元素和难溶元素之间的比例而直接影响到 Ti（CN）的摩尔体积以及 σ值并最终影响到粗化 速率 m 和长大的尺寸 dt 值． 表5 不同保温时间时 Ti（CN）的长大尺寸 时间 t／s m1／ （nm·s －1／3） dt1／ nm m2／ （nm·s －1／3） dt2／ nm m3／ （nm·s －1／3） dt3／ nm m4／ （nm·s －1／3） dt4／ nm m5／ （nm·s －1／3） dt5／ nm 3600 0∙294 4∙51 0∙086 1∙32 0∙527 8∙08 0∙103 1∙57 0∙272 4∙17 7200 0∙294 5∙68 0∙086 1∙66 0∙527 10∙2 0∙103 1∙98 0∙272 5∙25 14400 0∙294 7∙16 0∙086 2∙09 0∙527 12∙8 0∙103 2∙49 0∙272 6∙62 28800 0∙294 9∙02 0∙086 2∙64 0∙527 16∙2 0∙103 3∙14 0∙272 8∙34 57600 0∙294 11∙4 0∙086 3∙33 0∙527 20∙4 0∙103 3∙96 0∙272 10∙5 4 结论 本文主要对20CrMnTi 渗碳齿轮钢中 Ti（CN） 在930℃保温时 Ostwald 熟化规律进行了计算．结 果表明在930℃渗碳温度下分别保温1、2、4、8、 16h后Ti（CN）第二相颗粒的粗化行为并不明显 对钉扎奥氏体晶界起主要影响作用的是第二相颗粒 的初始尺寸这对于20CrMnTi 齿轮钢的渗碳工艺 有一定的指导意义． 参 考 文 献 ［1］ Huang B H．Carbonized gear steel for automobile． A utomobile Technol Mater2004（9）：6 （皇百红．汽车用渗碳齿轮钢．汽车工艺与材料2004（9）：6） ［2］ Lu M XNie A CZhou X Met al．Quality analysis on concast billet rolled productof gear steel 20CrMnTiH． Special Steel 200122（6）：50 （卢明霞聂爱诚周小明等．齿轮钢20CrMnTiH 连铸坯轧材 的质量分析．特殊钢200122（6）：50） ［3］ Xia Z HWu Q M．Effect of microalloyed Ti on quality of gear steel20CrMnTi．Special Steel200829（4）：45 （夏政海吴清明．微合金元素 Ti 对20CrMnTi 齿轮钢质量的 影响特殊钢200829（4）：45） ［4］ Chen FChen S LDu C X．Present status and development of gear steel．Special Steel200223（Suppl1）：41 （陈锋陈思联杜彩霞．齿轮钢的现状与发展．特殊钢2002 23（增刊1）：41） ［5］ Yong Q L．The Second Phase in Steel Material．Beijing：Metallurgical Industry Press2006：430 （雍岐龙．钢铁材料中第二相．北京：冶金工业出版社2006： 430） ·184· 北 京 科 技 大 学 学 报 2009年 增刊1