42CrMo合金钢棒材硬度及显微组织控制

针对42CrMo合金钢棒材轧后硬度过大的问题,采用Gleeble热模拟试验机研究了42CrMo合金钢冷却时的组织转变规律,并对比了常规轧制和低温轧制后42CrMo合金钢的硬度与显微组织。结果表明:冷却速率达到0.3℃·s^(-1)以上时,42CrMo合金钢中开始出现贝氏体相变;当冷却速率为1.0~10.0℃·s^(-1)时,只发生贝氏体和马氏体转变。采用常规轧制工艺,42CrMo合金钢的硬度在300~320 HBW之间,显微组织主要为铁素体+珠光体+贝氏体;采用低温轧制工艺,将终轧温度控制在800℃, 42CrMo合金钢的硬度可降到240 HBW,显微组织主要为铁素体+珠光体。

环境载荷下42CrMo合金钢蠕变特性研究

开展了不同温度、应力状态及水平等环境载荷条件下俯仰轴用42CrMo合金钢的蠕变实验和力学性能测试。结果表明:42CrMo合金钢在环境载荷下发生了典型的双阶段蠕变(初始蠕变阶段和稳态蠕变阶段),随应力水平和温度的增加,总蠕变量和稳态蠕变速率均增大。然而,拉压应力状态对其蠕变行为影响不显著。通过计算得到环境温度40~60℃范围内42CrMo合金钢的蠕变应力指数n≈5,表明蠕变机制以位错滑移机制为主,且其表观激活能随应力增加而降低。此外,在环境载荷条件下,合金钢蠕变前后的抗拉强度和屈服强度变化不显著,而随温度和应力水平的增加,合金钢蠕变后的伸长率有降低的趋势。

淬火及回火温度对新型中碳合金钢42CrMo4M组织性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机、冲击试验机等研究了热处理工艺对新型中碳合金钢42CrMo4M组织性能的影响。结果表明,经800~900℃淬火油冷后,42CrMo4M钢的淬火态组织主要为板条马氏体,且随着淬火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,马氏体板条粗化,在860℃淬火时,晶粒度均匀且硬度最高。经860℃淬火后,在580~700℃回火温度范围内,随着回火温度的升高,42CrMo4M钢中的碳化物由长条状向球形转化,并由马氏体边界处不均匀分布演变为基体中弥散分布;当回火温度达到700℃时,42CrMo4M钢中碳化物明显粗化;随着回火温度的升高,42CrMo4M钢的强度先升高后降低,-20℃低温冲击吸收能量先增大后减小。680℃回火时,42CrMo4M钢的冲击吸收能量达到峰值,为99 J。在试验条件下,42CrMo4M钢经860℃淬火及660~680℃回火后具有良好的综合力学性能。

回火工艺对42CrMo4合金钢组织和性能的影响

对42CrMo4合金钢进行淬火和回火热处理,研究回火温度对42CrMo4合金钢组织和力学性能的影响。结果表明:淬火后42CrMo4合金钢的组织主要为板条状马氏体、少量的针叶状马氏体和残余奥氏体;相较于原材料,硬度、屈服强度和抗拉强度分别提升137%、165%和148%,伸长率降低11.5%。随着回火温度的升高,组织中马氏体和残余奥氏体逐渐分解,渗碳体和粒状合金碳化物析出;硬度、屈服强度和抗拉强度逐渐减小,伸长率增大。

激光冲击强化对42CrMo钢耐高温腐蚀性能的影响

采用高能量纳秒级脉冲激光,对42CrMo合金钢表面进行激光冲击强化处理,测定42CrMo钢在激光冲击强化后的残余应力、硬度及粗糙度,并对试样进行高温腐蚀试验,利用扫描电子显微镜(SEM)观察试样表面的微观形貌,研究激光冲击强化处理对42CrMo钢耐高温腐蚀性能的影响.结果表明:激光冲击强化后试样表面腐蚀形貌明显比未进行激光冲击处理试样更好.激光冲击强化后42CrMo钢耐高温腐蚀性能得到提升,主要是由于材料表面残余压应力层能够抑制材料表面氧化膜的脱落,提高其耐高温腐蚀性能.与小能量激光冲击相比,大能量冲击可以大幅度提高试样表层的残余压应力值,并提高残余压应力的影响深度.

304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊工艺

研究了304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊接工艺,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和性能测试等方法对接头组织性能进行了分析。结果表明:接头飞边尺寸与热输入有关,42CrMo侧飞边大;近缝区Cr元素出现"峰值",焊缝界面处C元素和Fe元素增加;42CrMo侧未见明显脱碳层,其组织从焊缝到母材主要有贝氏体、马氏体、铁素体和索氏体,热输入影响马氏体的形态;304不锈钢侧晶粒细化,有碳化物生成,大热输入时生成σ相;硬度最高值在42CrMo侧焊缝,增大热输入,304不锈钢焊缝硬度增加,42CrMo侧降低;拉伸强度最大为687.55MPa,均断在304不锈钢母材上,是以韧窝为主的韧性断裂。

基于42CrMo环件短流程离心铸造工艺数值模拟研究

针对42CrMo合金钢的离心铸造工艺进行数值模拟研究,以短流程生产工艺为基础,对铸坯出模前和出模后的情况建立模型,利用Pro CAST数值模拟软件,针对不同浇注温度和出模温度进行温度场和应力场研究。通过分析得到,浇注温度过高会造成充型不均,出模前铸件应力随出模温度的升高而增加,出模后铸件应力值低于出模前。铸造最佳工艺参数：浇注温度为1 520℃,出模温度为1 000℃~1 520℃.

ZG42CrMo大型铸钢齿轮质量控制与热处理

给出了ZG42CrMo合金铸钢大型球磨机大齿轮的铸造质量和成分控制原则。提出了在调质热处理工艺的淬火环节上采取间歇式冷却方式,并通过调节淬火介质温度实现ZG42CrMo合金钢铸造大齿轮在剧烈冷却介质中的淬火冷却,制定了相应的工艺参数,自行设计了淬火吊具。通过所给出的质量控制原则、调质热处理工艺以及相应的操作方法,成功地进行了ZG42CrMo合金钢铸造大齿轮的淬火,齿轮性能完全满足要求,为大型合金钢铸件调质热处理技术的推广应用提供了重要参考。

环件铸辗连续成形新工艺温度参数的研究

针对传统环件生产工序繁琐、材料和能源浪费较严重的现状,提出一种环形零件铸辗连续成形新生产工艺。根据理论分析、数值模拟与试验研究来确定生产工序中冶炼、浇注和运输工序中的温度参数:以42CrMo合金钢为研究对象,利用JMatPro软件模拟出合金相图,依据凝固过程相变情况及工业生产实际制定冶炼温度,冶炼温度为1 750℃;通过ProCAST软件对离心铸造过程进行模拟,分析铸造凝固过程中组织晶粒尺寸、温度变化及应力变化,确定浇注温度和出模温度,其中浇注温度为1 520℃、出模温度为1 050℃;运用高温热台试验研究动态组织晶粒变化过程,制定环件保温温度及保温时间,保温温度为1 000℃,保温时间为180 min。模拟结果与工业生产相符合,且热台试验显微镜下观察,经保温处理的试样组织均匀细小,满足热辗扩晶粒条件要求。

枪钻导流面后角对切屑性能的影响研究

枪钻加工是实现深孔加工的重要技术手段,由于孔径较大,在枪钻加工过程中,经常遇到排屑困难以及孔加工质量差等问题。而枪钻导流面作为与V型槽连接的最后一个刃磨平面,其作用往往被忽视。通过研究不同切削参数下钻削加工42CrMo合金钢材料时导流面后角对切屑、刀具磨损以及钻孔质量的影响,以被加工孔的表面粗糙度、圆度和孔径误差为指标对孔加工质量进行评价。

新型保护渣在辊道辊用钢锭模铸中的应用

介绍了一种新型保护渣在下注浇注中的应用,以及对42CrMo辊道辊用钢锭表面质量及其锻件质量的影响。