Details

Данная работа посвящена разработке оптимального режима химико-термической обработки стали 20Х2Н4А, применяемой для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких контактных и переменных нагрузок. Цель — обеспечение требуемого распределения твёрдости: ≥ 59 HRC на поверхности и ≤ 36 HRC в сердцевине, с формированием благоприятной микроструктуры. Проведён анализ методов ХТО и механизмов формирования цементованного слоя и бейнита. Изготовлены образцы, подтверждена марка стали, реализованы три варианта обработки. Проведены металлографический анализ, измерения твёрдости и глубины цементации. Выявлено, что высокотемпературный отпуск после цементации снижает содержание остаточного аустенита и способствует достижению необходимой твёрдости. Оптимальный режим обеспечил образование мелкоигольчатого мартенсита на поверхности и нижнего бейнита в сердцевине, соответствуя заданным критериям. Практическая значимость состоит в формировании технологических рекомендаций по термообработке стали 20Х2Н4А для ответственных деталей.

This work is devoted to the development of the optimal mode of chemicalthermal treatment of 20Х2Н4А steel, used for the manufacture of critical parts operating under conditions of high contact and variable loads. The objective is to ensure the required hardness distribution: ≥59HRC on the surface and ≤36HRC in the core, with the formation of a favorable microstructure. The analysis of the methods of chemical heat treatment and the mechanisms of formation of the carburized layer and bainite was carried out. Samples were made, the steel grade was confirmed, three processing options were implemented. Metallographic analysis, hardness and carburization depth measurements were carried out. It was found that high-temperature tempering after carburization reduces the content of residual austenite and helps to achieve the required hardness. The optimal mode ensured the formation of fine-needle martensite on the surface and lower bainite in the core, corresponding to the specified criteria. The practical significance lies in the formation of technological recommendations for heat treatment of 20Kh2N4A steel for critical parts.