第44卷第4期2023年8月Vol.44.No.4August2023特殊钢SPECIALSTEELAlN和Zr微合金化对齿轮钢热塑性及渗碳处理晶粒度的影响杨飞飞1，2，3，徐海卫4，耿豪5，季晨曦1，2，3，狄国标1，2，3（1首钢集团有限公司技术研究院，北京100043；2绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室，北京100043；3北京市能源用钢工程技术研究中心，北京100043；4首钢京唐钢铁联合有限责任公司，唐山063200；5北京科技大学，北京100083）摘要：齿轮钢渗碳过程常采用AlN控制奥氏体晶粒长大，然而，AlN大量析出将恶化其热塑性和裂纹敏感性，且1050℃高温渗碳时AlN回溶，钉扎作用减弱。通过设计不同AlN浓度积（［%Al］［%N］）以及Zr微合金化的钢种，研究AlN和Zr微合金化对于20Cr系齿轮钢热塑性和渗碳处理奥氏体晶粒长大行为的影响，结果表明：对于20Cr系齿轮钢，提高AlN浓度积会使其热塑性恶化，塑性低谷（750～900℃）向高温区移动。而渗碳过程钢中AlN浓度积较低或Ostwald熟化现象，均会减弱AlN的钉扎晶界效果。因此，将钢中的［%Al］［%N］控制在2.9×10-4～5.1×10-4之间偏下限控制较为合适。此外，齿轮钢中的Zr在凝固过程中会优先析出粗大的Zr（C，N），而造成AlN析出量减少，削弱钉扎晶界的效果。故需要对N元素含量进行控制，避免粗大高温析出相的出现对AlN造成影响。关键词：齿轮钢；AlN；热塑性；晶粒度；Zr微合金化DOI:10.20057/j.1003-8620.2023-00020中图分类号：TG113EffectofAlNandZrMicroalloyingonThermoplasticityandGrainSizeofCarburizedGearSteelYangFeifei1，2，3，XuHaiwei4，GenHao5，JiChenxi1，2，3，DiGuobiao1，2，3（1ShougangResearchInstituteofTechnology，Beijing100043，China；2BeijingKeyLaboratoryofGreenRecyclableProcessforIronandSteelProductionTechnology，Beijing100043，China；3BeijingEnergySteelEngineeringandTechnologyResearchCenterBeijing100043，China；4ShougangJingtangIronandSteelUnitedCo.，Ltd.，Tangshan063200，China；5UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China）Abstract：Inthecarburizingprocessofgearsteel，AlNisoftenusedtocontrolthegrowthofaustenitegrains.however，thelargeamountofAlNprecipitationwilldeteriorateitsthermoplasticityandcracksensitivity，andAlNremeltsduringhightemperaturecarburizingat1050℃，thepinningeffectisweakened.BydesigningsteelgradesatdifferentA...
