实验所用的20CrNiMo钢已经过轧制退火处理，研究两种热处理工艺方案对其拉伸性能、冲击性能、硬度、畸变量以及显微组织的影响。原始热处理工艺方案是：920℃×8h渗碳+650℃×3h回火、820℃×6h淬火+180℃×2h回火。改进后的热处理工艺方案是：930℃×4h正火+930℃×10h渗碳、830℃×3h淬火+180℃×8h回火。对经两种工艺热处理的试样，分别进行性能测试和显微组织观察。拉伸性能测试在INSTRON-5569万能电子材料试验机上进行。硬度测试采用两种硬度测量方法（洛氏硬度和显微硬度），用HR-150手动型洛氏硬度计测量金相试样表面的硬度；显微硬度的测量采用HV-1000型显微硬度计进行测量。采用夏比U形缺口试样测试冲击韧度。分别对经过不同热处理工艺加工的试样进行磨光、抛光、腐蚀，制成相应的金相试样，然后用OlympusBH2-UMA型光学金相显微镜对显微组织进行观察。
表1 试样的性能试验数据
性能指标
抗拉强度（MPa）
伸长率
（%）
断面收缩率（%）
洛氏硬度（HRC）
显微硬度（HV）
冲击功
（J）
原热处理工艺
780.230
0.60
3.4
59.3
755.7
286.1
改进后工艺
970.250
0.43
2.5
61.3
824.7
284.8
结果表明：采用改进后的热处理的热处理工艺，试样的伸长率、断面收缩率、冲击韧度与原始工艺相比变化不大，抗拉强度、表面硬度、热处理畸变量均比用原始热处理工艺处理的性能要好（见表1），因此重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理时应采用改进后的热处理工艺代替原始工艺，为扩大20CrNi2Mo钢应用领域奠定了基础。
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