G20Cr2Ni4A jeklena plošča, odporna proti obrabi, ima dobro kaljivost in žilavost ter je eden glavnih materialov za naogljičenje jekla visoke trdnosti. Po naogljičenju se velika količina ogljika in legirnih elementov raztopi v matrici, zaradi česar se točka M znatno zniža. Po naogljičenju in zračnem hlajenju je v naogljičenem sloju velika količina ostanka avstenita. Ponovno segrevanje in kaljenje ne more zmanjšati vsebnosti preostalega avstenita, kar povzroči površinsko plast. Trdota je nizka in ne more izpolniti konstrukcijskih zahtev. Poleg tega se med uporabo zadržani avstenit segreje ali transformira pod obremenitvijo, kar povzroči dimenzijske spremembe in prerazporeditev napetosti, kar lahko povzroči tudi razpoke pri brušenju med brušenjem in končno obdelavo. Trenutno sta glavna načina za zmanjšanje količine zaostalega avstenita visokotemperaturno kaljenje in hladna obdelava. Raziskovalci uporabljajo gradient trdote naogljičenega sloja, globino naogljičenega sloja, trdoto površine, mikrostrukturo naogljičenega sloja itd. Raziskave o vplivu hladne obdelave in kriogene obdelave na kakovost naogljičenega sloja.
Material, izbran za ta preskus, je jeklena plošča G20Cr2Ni4A, odporna proti obrabi, ki je v skladu s standardom GB/T3203-1982 "Tehnični pogoji za karburizirano ležajno jeklo". Palični material je bil strojno obdelan v več vzorcev z dimenzijami 20 mm × 10 mm × 10 mm, z brusnim papirjem pa je bil očiščen oksidni kamen na površini vzorcev. Preden vstopite v peč, ga za 30 minut postavite v ultrazvočni čistilni stroj za čiščenje, posušite s puhalom z vročim zrakom in uporabite kot vzorec za naogljičenje za ta preskus.
Da bi primerjali učinke hladne in kriogene obdelave na mikrostrukturo in lastnosti naogljičenega sloja, smo vzorce obdelali z različnimi postopki z uporabo postopkov, prikazanih v tabeli 2. Med njimi so bili vsi vzorci naogljičeni, visokotemperaturno kaljeni in hladno obdelan, globoko kaljen Kaljenje po hladni obdelavi poteka v isti peči. Morfologijo, trdoto po Rockwellu, gradient trdote in globino karbidov v karburizirani plasti smo testirali z vrstičnim elektronskim mikroskopom, merilnikom trdote po Rockwellu in merilnikom mikrotrdote na vzorcih, obdelanih z različnimi postopki.
Rezultati kažejo:
(1) Po obdelavi pri -75 stopinjah × 2h in -196 stopinjah × 2h sta se število in stopnja razpršenosti karbidnih delcev na površini vzorca močno izboljšala.
(2) Hladna in kriogena obdelava lahko povečata trdoto karburiziranih vzorcev. Trdota vzorcev po hladni obdelavi pri -75 stopnjah × 2h je v povprečju 1,8HRC višja od trdote vzorcev brez hlajenja. Trdota vzorcev po kriogeni obdelavi pri -196 stopnjah ×2h je v povprečju za 3.0HRC večja od trdote vzorcev brez hlajenja.
(3) Po obdelavi pri -75 stopinjah ×2h in -196 stopinjah ×2h, znotraj 1,45 mm od površine vzorca, je mikrotrdota višja kot pri vzorcu brez hladne obdelave. Učinki hladne obdelave in kriogene obdelave na globino karburiziranega sloja so manjši.
