不同工艺渗碳淬火和深冷处理后20CrNi2Mo轴承钢的组织与性能

对正火态20CrNi2Mo轴承钢分别进行渗碳油淬+回火、二次渗碳油淬+回火、渗碳气淬+渗碳油淬+回火等3种渗碳淬火+回火处理以及在上述工艺的回火前增加深冷处理的渗碳淬火+深冷+回火处理,研究了不同工艺处理后轴承钢的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明:渗碳淬火+回火后轴承钢的组织均为针状马氏体+残余奥氏体+碳化物,渗碳气淬+渗碳油淬+回火后的马氏体更细小,残余奥氏体更少,此工艺下轴承钢的硬度、抗拉强度和断后伸长率均高于其他2种渗碳淬火+回火工艺,磨痕宽度和深度较小;与渗碳淬火+回火相比,渗碳淬火+深冷+回火处理后轴承钢中奥氏体含量减少,硬度提高,磨痕宽度和深度减小,并且在200 N载荷下的磨损质量损失明显减少;较优的工艺是渗碳气淬+渗碳油淬+深冷+回火。

回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响

为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行表征。结果表明:当回火温度为160~210℃时,试样表面组织以马氏体为主,试验过程中马氏体易脱落,作为硬质颗粒在摩擦表面移动,导致磨损机制以磨粒磨损为主。当回火温度为250℃时,试样表面的组织主要由马氏体、贝氏体、残余奥氏体和渗碳体组成,此时材料具有良好的强韧性匹配,磨损率最低,为2.702×10^(-8)mm^(3)/(N·m),磨损机制为轻微磨粒磨损。当回火温度为300、350℃时,试样表面组织以贝氏体为主,材料韧性在提高的同时其表面硬度大幅度降低,导致材料磨损加剧。20CrMnTi渗碳淬火钢的回火温度应控制在略高于Ms临界温度,可以获得马氏体+贝氏体+残余奥氏体+渗碳体的复相组织,此时试样的耐磨性能最佳。

预氧化处理对20Cr2Ni4钢渗碳淬火工艺的影响

在渗碳热处理前增加预氧化工序,可以使产品的渗层更趋均匀,并适量提高渗速。本研究在不同预氧化温度和预氧化时间下对20Cr2Ni4钢进行预氧化,再进行“渗碳+直接淬火+冷处理+低温回火”热处理,检测不同工艺下所得试样的显微组织与性能,探究预氧化时间和温度对热处理试样的显微组织、硬度、渗碳层深度及耐磨性等相关性能的影响规律,从而确定最佳预氧化时间及温度。结果表明:预氧化并不会影响试样渗碳淬火后的组织,500℃预氧化60 min后热处理试样的渗碳层不均现象得到改善,其表面硬度、渗碳速度以及耐磨性亦有所提升。

基于材料成分波动的22CrMo锥齿轮渗碳淬火性能评估

以22CrMo材料锥齿轮为研究对象,通过有限元方法,研究了材料成分波动对锥齿轮渗碳淬火性能的影响。利用材料数据库软件,基于22CrMo材料元素范围的上、下限建立2组材料性能数据库;利用热处理仿真软件建立模型,并对2组材料成分的被动锥齿轮进行渗碳淬火仿真,对比分析了锥齿轮渗碳淬火后表层碳浓度、微观组织演化及齿轮变形等数据。结果表明,材料成分波动对22CrMo锥齿轮淬火后的相组织分布以及齿轮变形量影响较大,对渗碳层影响较小。

20CrMoH钢齿轮渗碳淬火组织粗大的原因分析及预防措施

对20CrMoH钢齿轮经渗碳淬火、回火后粗大组织进行了综合分析,从预防原材料成分偏析严重、奥氏体晶粒粗大、控制齿轮锻造温度,以及优化渗碳淬火工艺等多方面提出了改进措施。通过控制原材料带状偏析2.5级以内、奥氏体晶粒度5级以上,锻造温度950~1080℃,增加等温正火,以及采取≤920℃渗碳淬火工艺,从而有效地消除了齿轮渗碳淬火、回火后的粗大组织。

高速机车从动齿轮渗碳淬火变形技术研究

通过对热处理工艺参数、设备、装炉方式等方面进行了大量的基础性研究,经多次试验确认工装悬挂渗碳淬火是最优的装炉方式,采用φ3m大型井式渗碳炉悬挂渗碳淬火,渗碳不出炉冷至620℃重新加热,170℃硝盐分级淬火,该工艺方法能有效控制热处理变形,并获得最佳的性能,同时有效提升了生产效率,该工艺技术的研究与应用对产品性能的提高具有重要的意义。

材料和热处理工艺因素对渗碳淬火齿轮畸变的影响

2007年8月中旬,在长春市交通宾馆召开的"2007年齿轮渗碳淬火技术研讨会"上,与会代表就齿轮畸变控制问题展开了深入的探讨。众所周知,齿轮淬火畸变的影响因素很多,需要企业根据自身的产品、设备和工艺特点进行科学的分析,找出问题的关键,最终满足产品的要求。为使广大读者对齿轮淬火畸变问题有一个较为全面的认识,本刊特邀部分会议代表从材料、工艺、设备、介质等不同方面进行有益的探讨,可谓"仁者见仁,智者见智",希望对您能有所借鉴。同时也欢迎您就此次论坛的观点来稿,发表您的真知灼见。

渗碳淬火齿轮畸变控制技术的研究现状

介绍了渗碳淬火零件热处理畸变的原因,分析了热处理内应力的形成过程。根据硬齿面齿轮生产现状,分析了影响渗碳淬火齿轮畸变的因素,并提出了减小畸变的措施。指出有必要从系统控制的角度出发,在设计、原材料、锻造、预处理、机械加工、渗碳淬火等方面,对齿轮畸变进行系统化的研究,以期掌握引起齿轮在生产全过程中畸变的主要原因及减小畸变的有效措施。

20CrMnTi材料成分波动对齿轮渗碳淬火性能的影响

通过有限元方法,探讨材料成分波动对齿轮渗碳淬火工艺性能的影响。以20CrMnTi半轴齿轮作为研究对象,利用JMATPRO软件,根据材料的化学元素波动的最大值与最小值分别建立2组材料性能数据库;基于DEFORM-HT软件,建立适用于渗碳淬火工艺的仿真数学模型,并对这2组材料性能数据库下的半轴齿轮分别进行渗碳淬火工艺仿真,对比分析齿轮渗碳淬火仿真后的各项参数。研究结果表明:材料成分波动对齿轮渗碳层影响较小,对淬火后相组织分布和齿轮变形量有较大影响。

20CrMnMo齿轮渗碳淬火组织场及硬度场的数值模拟

应用热处理专业模拟软件COSMAP进行了齿轮的渗碳淬火模拟,对一些模拟参数综合考虑了温度、碳含量及相变的影响,并考虑了相变潜热和相变塑性变形的影响因素,模拟了组织场与硬度场。结果表明:齿轮表面马氏体含量高达97.5%,轮齿内部马氏体最低含量为65%,残余奥氏体主要分布在轮齿内部,最高含量为15.8%。齿轮表面硬度值为695HV,分布均匀,心部硬度最低,为300HV。

20Cr Mn MoA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳强度的试验研究

论述 2 0CrMnMoA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳强度的试验研究。试验在英国产STRON 16 0 3型电磁谐振疲劳试验机上进行。短寿命区采用四级恒定应力水平的成组试验法 ,长寿命区采用应力升降试验法。在试验数据基础上 ,根据统计学原理 ,拟合出完整的C -R -S -N曲线 ,并获得各种可靠度下的弯曲疲劳极限值。

工艺对20CrMnMo钢渗碳淬火畸变的影响

采用正交试验方法,研究了锻造比、预备热处理、渗碳温度、碳势、淬火温度及预热等工艺因素对20CrMnMo钢热处理畸变的影响。结果表明:预备热处理、渗碳温度、碳势和淬火温度对畸变影响显著;锻造比及预热对畸变影响虽不显著,但在优化工艺中也起到良好的作用;针对20CrMnMo钢渗碳淬火的畸变特性,可通过优化的工艺参数较好地控制畸变,其最小畸变量为0.08 mm。

20CrNi2MoA渗碳淬火齿轮弯曲疲劳可靠度研究

２０ＣｒＮｉ２ＭｏＡ渗碳淬火齿轮弯曲疲劳强度的可靠度试验在英国产ＳＴＲＯＮ１６０３型电磁谐振疲劳试验机上进行．短寿命区采用４级恒定应力水平的成组试验法，长寿命区采用应力升降试验法．在试验数据基础上，拟合出完整的Ｃ──Ｒ──Ｓ──Ｎ曲线，并获得各种可靠度下的弯曲疲劳极限值．

淬火冷却介质流速对弧齿锥齿轮渗碳淬火热处理的影响

使用流体动力学软件CFX求解淬火槽内淬火冷却介质流场分布,提出了考虑介质流速影响下弧齿锥齿轮不同表面换热系数的表征方法。建立基于多场耦合软件DEFORM-HT的扩散与相变模型,采用数值分析方法反馈介质流速对弧齿锥齿轮冷却特性的影响,给出了齿面、内/外圈和齿轮底面在不同介质流速下温度、马氏体体积分数、硬度及应力的演化规律。结果表明：介质入口流速越快,齿面冷却速率、马氏体体积分数及硬度越高;介质入口流速为1.5 m/s时,内/外圈冷却速率、马氏体体积分数及硬度达到极大值;介质入口流速为2.0 m/s时,齿轮底面冷却速率、马氏体体积分数及硬度达到极大值;介质入口流速对应力状态影响较小,流速越快的部位应力变化幅度及残余应力越大。

激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮X射线衍射分析

在40CrNiMoA钢激光相变硬化基础工艺研究的基础上,通过采用齿轮激光热处理关键技术,获得了沿齿廓均匀分布的理想硬化层。对渗碳淬火齿轮(20Cr2Ni4A)和激光淬火齿轮(40CrNiMoA)进行了齿轮X射线衍射分析。试验表明,激光淬火齿轮淬硬层中微晶尺寸明显小于渗碳淬火齿轮的微晶尺寸,激光淬火齿轮淬硬层的残余奥氏体含量较高,而其位错密度比渗碳淬火齿轮高一个数量级。从不同角度证实了激光淬火齿轮接触疲劳强度高于渗碳淬火齿轮接触疲劳强度。

汽车后桥被动锥齿轮渗碳淬火变形分析与对策

主要探讨了汽车后桥被动锥齿轮在渗碳热处理过程中出现的变形问题,并分析了缺陷产生的原因,提出相应的解决对策。

对我国齿轮渗碳淬火技术的评述

在现代齿轮制造过程中,硬齿面渗碳淬火已成为主导工艺。经过多年来的基础技术研究和先进技术的引进,特别是近年来的技术改造和设备更新,我国的齿轮渗碳热处理技术已经上了一个新的台阶。随着齿轮设计参数的不断提高,对热处理质量提出了更高的要求。本文从齿轮强度及热处理冶金因素的角度对目前的渗碳工艺进行了分析,并提出了提高和发展我国齿轮渗碳淬火技术的途径。

20CrNiMo十字轴渗碳淬火工艺的数值研究

利用热处理专业软件DEFORM对20Cr Ni Mo十字轴进行渗碳淬火工艺的数值仿真,分析了渗碳淬火后20Cr Ni Mo十字轴轴颈处的硬度场、组织场以及表层含碳量,并对相应十字轴产品的硬度场和组织场进行试验检测。对比仿真和试验结果发现,硬度场和组织场结果基本吻合,数值模型准确可靠,为后续十字轴渗碳淬火工艺的优化提供了有效方法。

考虑相变塑性影响的渗碳淬火齿轮的残余应力

分析了渗碳淬火齿轮残余应力的形成,建立了一种含相变塑性的热弹性本构关系。利用有限元方法对一个渗碳淬火齿轮的残余应力进行了计算。并与实验结果进行了比较,讨论了引入相变塑性的效果。

20CrNi2MoA渗碳淬火齿轮齿根磨削对轮齿弯曲疲劳强度影响的试验研究

论述 2 0CrNi2MoA渗碳淬火齿轮齿根磨削与否对轮齿弯曲疲劳强度影响的对比试验研究 ,并基于此项试验研究提出了具有应用价值的观点。试验研究结果表明 ,就 2 0CrNi2MoA渗碳淬火齿轮而言 ,当齿根应力 >70 0MPa时 ,以磨削齿根为好 ;当齿根应力≤ 70 0MPa时 ,以不磨削齿根为好。齿根应力越低 。