人工缺陷下感应淬火重载铁路车轴损伤容限评价

目的研究不同感应淬火工艺对重载铁路车轴钢试样梯度结构的影响,阐明不同人工缺陷下感应淬火试样的疲劳断裂行为,并评价损伤容限,为重载铁路车轴感应淬火工艺设计和损伤容限评价提供理论基础和评价方法。方法在AAR-CM车轴钢试样表面采用不同感应淬火工艺参数制备不同深度淬硬层,采用X射线测量淬硬层残余应力分布,通过电火花和空气炮在正火态和感应淬火试样表面制备不同尺寸的电火花或冲击损伤,采用疲劳试验机研究损伤试样的弯曲疲劳性能,借助光学显微镜和扫描电镜分析试样的损伤机理和疲劳断裂行为,并对其疲劳性能进行评价。结果在3种工艺下感应淬火试样有效淬硬层深度分别为800、1200、1400μm。在电火花缺口尺寸较小时,感应淬火试样的疲劳强度比正火态试样高出50%。在冲击损伤尺寸较小时,感应淬火试样的疲劳强度比正火态试样高出40%。较小的尺寸冲击损伤对正火态和感应淬火处理试样的疲劳强度无影响。结论感应淬火可提高重载铁路车轴钢试样表面强度,进而提高其耐冲击性能,残余压应力减弱了电火花缺口试样和低速冲击损伤对试样疲劳强度的影响,高速冲击破坏了试样表面完整性,并削弱了残余压应力的作用,试样的疲劳强度急剧降低。文中设计的淬硬层深度对感应淬火试样损伤容限的影响较小。

42CrMo钢长轴感应淬火裂纹原因分析

观察了感应淬火后42CrMo钢长轴开裂的微观组织、裂纹形貌并测试其化学成分和力学性能,分析了裂纹的形成原因。结果表明:裂纹沿轴向分布且仅存在于大直径区域的淬硬层,与心部相比,该区域晶粒异常粗大且部分晶界熔化,裂纹沿晶扩展,裂纹内存在氧化物,因此判断裂纹产生的主要原因是感应淬火工艺参数不当,导致在长轴直径增大区域的淬火加热温度过高,从而造成淬硬层发生过烧、晶界弱化甚至烧蚀,从而出现裂纹。相比小直径区域,大直径区域的淬硬层较厚、硬度偏低,也佐证了该论断。

某型号曲轴表面感应淬火改性的加工工艺设计

曲轴在长时间运动中容易因异常磨损及疲劳裂纹而产生失效,为了提升曲轴表面的耐磨性能和抗疲劳性能,针对某型号发动机曲轴表面感应淬火改性的偿试,对加工工艺进行了分析、设计,重点针对变形控制提出工艺措施,并通过工艺实验验证加工工艺的可行性。

曲轴感应淬火变形的模型分析方法

针对曲轴中频感应淬火时曲轴主轴线的复杂变形,建立了主轴线变形简化模型,利用三维软件对变形曲线建模并进行变形分析,为工艺科研提供了一种新的思路和方法。

改善55钢零件高频感应淬火金相组织的措施

通过分析55钢制造减速器零件的高频感应淬火组织,并分别对零件的基体组织、感应加热功率、加热时间及淬火液浓度等影响淬火组织的各种因素进行试验验证,最后提出了改善55钢感应淬火金相组织的有效措施。

船用低速柴油机十字头表面感应淬火裂纹分析

船用大型低速柴油机十字头是很重要的运动部件,由于其润滑条件恶劣,所以容易发生损坏。在对5S50MEB#20主机的十字头成品进行磁粉检测时,发现裂纹。通过采用硬度检测、裂纹宏观分析、金相组织检验、化学成分分析等方法,对十字头出现裂纹的原因进行了分析。结果表明:裂纹性质为淬火裂纹,是在中频感应加热淬火过程中,因局部拉应力集中造成的。通过改进热处理工艺,将加热方式改为旋转加热,避免了裂纹的产生。

大模数内齿式轴承齿部感应淬火研究

主驱动内齿式轴承为大型盾构掘进机关键零部件。虽然我国大型掘进机95%以上的零部件已实现自主研制,但大型主驱动轴承几乎依赖进口。高承载、高可靠性大型盾构掘进机主驱动轴承的内齿模数较大,对齿部感应淬火的硬度和硬化层深度技术要求更高。通过齿轮感应淬火感应器设计、淬火工艺研究与实际生产验证,取得了良好效果。

负曲率凸轮轴中频感应淬火工艺研究

为解决凸轮轴表面出现剥落的问题,需要提高零件本体的耐磨性能和力学性能,尤其是中频感应淬火的均匀性,从而提高疲劳强度。采用多次预热循环扫描加热的方式,在凸轮桃尖部分淬硬层不加深的情况下,提高升降程部位的淬硬层深度,减少负曲率对电流透入深度范围内加热效率的影响,明显改善大功率异形凸轮轴的淬硬层均匀性和表面应力状态。工艺方案改进后生产的大功率内燃机凸轮轴的质量稳定,两年多未发生淬火开裂现象,提高了凸轮轴的使用寿命。

三销轴叉大节型球道整体感应淬火工艺开发

采用感应圈仿形设计方法,实现大节型三销轴叉球道整体感应淬火热处理要求。基于感应加热淬火设备特定功率的加工参数验证,解决低功率感应淬火设备加工大节型产品的问题。通过热处理变形规律和尺寸稳定性研究,总结热处理前精锻件尺寸调整方法和热处理过程尺寸控制方法,形成一套大节型三销轴叉球道整体感应淬火工艺开发方法。

中小模数齿轮单齿感应淬火工艺技术研究

齿轮单齿感应淬火工艺的关键技术为感应淬火过程的能量精确控制、感应器的结构设计及制造,文章基于长期的工艺应用经验,通过调整感应器与齿廓的间隙并对间隙进行精确控制、优化感应频率及感应器扫描速度、增加齿顶区域介质喷淋量等,有效降低了齿顶邻齿回火程度以及提高齿顶两侧的有效硬化层分布均匀性;根据齿轮的服役情况,提出了邻齿回火的可接受标准,为工艺人员的工艺方案设计提供一定的参考标准。

感应淬火机床能量监控系统PLC程序设计

文章提出了基于PLC的感应淬火机床能量监控系统方案,给出了上位机与PLC的通信数据内容,设计了PLC相关主程序和循环中断程序,实现了感应加热直流电压和电流采集、标度变换、计算加热时间、加热功率、加热能量、判断报警、启停控制等功能。经现场运行,整个PLC控制程序工作正常,计算准确。

差速器壳体内表面感应淬火工艺开发及应用

通过对汽车差速器壳体的使用工况及失效件分析,提出差速器壳体内球面感应淬火强化方案,对比分析不同的感应加热方式,开发出差速器壳体感应淬火强化工艺,各项技术指标均达到和满足设计要求,最终通过台架试验及道路试验验证,彻底解决了差速器壳体使用过程中的磨损问题。

大模数齿轮整体感应淬火硬化层分布改善

针对模数为10以上齿轮感应淬火时出现的硬化层分布不合理、在使用过程中出现裂纹、早期疲劳、脆裂等问题,进行了一种新的工艺方法尝试,制定出分段、不同步、不同频率感应加热方案,取得了较好效果。

高氮轴承钢40Cr15Mo2VN感应淬火工艺可行性试验

利用立式感应淬火机在特定频率和功率下对40Cr15Mo2VN钢进行感应淬火,研究加热时间对40Cr15Mo2VN钢的表面硬度、淬硬层深度和组织特征的影响,结果表明:40Cr15Mo2VN钢在频率12.3 kHz,功率57 kW,水剂冷却条件下进行感应淬火是可行的;加热7,8 s时试样表面硬度不小于58 HRC,淬硬层深度分别为4.2,4.7 mm,表面组织为回火马氏体,心部组织为回火索氏体;加热9~11 s时试样表面硬度均不大于58 HRC,加热9,10 s时表面出现过热组织,加热11 s时表面出现过烧组织。

铸造曲轴感应淬火裂纹产生机理及淬火液浓度控制

曲轴作为发动机内部重要的关键运动件,在发动机运行时承受很大的负载。曲轴的感应淬火工艺对于曲轴的质量有很大的影响。然而由于感应淬火工艺相当复杂,因此曲轴在感应淬火过程中会发生很多质量问题,严重的甚至会导致曲轴裂纹的产生。从曲轴感应淬火裂纹产生的原理研究出发,分析生产过程中可能产生曲轴感应淬火裂纹的风险因素点,并重点对淬火液浓度的监控提出了新方法,尽量避免感应淬火裂纹的产生,从而提升曲轴的实物质量。

对我国齿轮感应淬火技术的评述

感应加热淬火具有高效、节能、污染小及易于实现自动化等优点。作者叙述了齿轮感应淬火中存在的主要问题 ,介绍了国内外有关的研究情况 。

感应淬火技术在汽车零部件上的应用

全面概述了感应淬火技术在汽车零部件上的应用及对节能生产的重要作用,是较理想热处理方法之一。以发动机曲轴、半轴、转向节感应淬火为例,阐述提高零件力学性能和使用寿命的有效途径;以等速万向节、控制臂球座、传动轴滑叉等零部件为例,论述了感应淬火自动化生产。

感应淬火工装优化解决难题范例与应用经验

对感应淬火工装进行合理改进,以满足特殊零件的技术要求,实践表明:改进后的工装解决了一些特殊零件的感应淬火难题。文中汇集的是日常生产中通过改进工装成功解决感应淬火难题的一些经验,供广大读者参考。

表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火+表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理。测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律。结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha<Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损。

感应淬火工艺参数优化和组织硬度分布预测

基于ANSYS模拟S45C轴的感应淬火过程,提出了感应淬火工艺的电流密度Js、电流频率f、加热时间t和一定水压下喷水冷却时间t1等参数的确定方法,在其工艺参数优化基础上预测了感应淬火的组织和硬度分布,并将模拟结果与采用Carsi组织预测修正模型的计算结果及实测组织硬度结果对比分析,结果表明预测工艺参数、组织和硬度的方法可行;同时考虑感应淬火冷却过程的换热系数h变化对计算组织和硬度分布影响。