王旭辉, 杨健, 张庆松, 白云, 卢明霞, 尹青, 吴小林, 张银辉
MnS夹杂物显著影响Mn-Cr系高品质齿轮钢的组织均匀性与退火过程中晶粒的异常长大行为。本文研究了锰硫比对20MnCr5齿轮钢热轧棒材中MnS夹杂物数量、尺寸和长宽比的影响。夹杂物分析结果表明,锰硫比(w(Mn)/w(S))增大,显著改善了MnS夹杂物的形貌,减小了MnS夹杂物的尺寸和长宽比,同时增加了数量密度。在低锰硫比钢MS54(w(Mn)/w(S)=54)中,MnS夹杂物的单位面积数量密度为152.5个,占所有种类夹杂物的77.4%,其中亚微米夹杂物占比为26.7%,小于5 μm的夹杂物占比为92.1%。在高锰硫比钢MS103(w(Mn)/w(S)=103)中,MnS夹杂物的单位面积数量密度增加至211.3个,占所有种类夹杂物的86.4%,其中亚微米夹杂物占比为32.7%,小于5 μm的夹杂物占比为96.2%。采用高斯曲线和玻尔兹曼曲线拟合粒径分布,在MS54钢中,夹杂物尺寸的平均值和中位值分别为(1.64±0.06) μm和1.36 μm,而在MS103钢中,夹杂物尺寸的平均值和中位数分别为(0.73±0.03)μm和1.01 μm。MS54钢中20.6%的夹杂物长宽比为1~2,63.6%的夹杂物长宽比在5以下,MS103钢中50.3%的夹杂物长宽比为1~2,76.3%的夹杂物长宽比在5以下。研究结果为阐明Mn-Cr系高品质齿轮钢退火过程中晶粒的异常长大行为提供了科学依据。