Observation and Analysis of the Microstructure in CarburizedSurface Layer of Steel 20Cr2Ni4A Treated with ConventionalAnd Rare Earth Carburizing Processes

Observation and analysis with TEM show that the fine granular dispersed carbides in hypereutectoid zone of steel 20Cr2Ni4A are distributed in the matrix of large number of lath martensite after rare earth carburizing. But while treating by conventional carburization and double quench hardening the retained carbides are finer and more dispersive, and its matrix is perfectly twin martersite. The different micrcotructures of matrix around carbide are formed with different kinds of carburization processes.

去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响

研究了热处理及去氢工艺对20Cr2Ni4钢冲击韧度的影响。结果表明,含有氢的20Cr2Ni4钢经淬回火后再进行去氢处理后其冲击韧度急剧下降;然而,若先对20Cr2Ni4钢进行去氢处理,再重新淬回火后钢的冲击性能却又显著提高,这说明去氢工艺对含有氢的20Cr2Ni4钢的冲击性能有十分显著的影响。去氢处理工艺对冲击性能的影响可能与氢在钢中的存在方式有关。去氢后,由氢析出后留下的空位或空洞造成缺陷处应力集中加剧了钢的脆化;而去氢后又重新热处理,钢中既无氢又不存在因氢析出而留下的空位或孔洞,因此导致20Cr2Ni4钢冲击韧度明显提高。

20CrNi2Mo钢代替20Cr2Ni4钢用作重载齿轮材料的研究

研究了20CrNi2Mo钢的热处理工艺及力学性能,并与20Cr2Ni4钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明,20CrNi2Mo钢合金元素配比合理,切削性能良好,热处理工艺简单,力学性能与同20Cr2Ni4钢接近,可以代替20Cr2Ni4钢作为重载齿轮材料。

重载齿轮用20CrNi2Mo和20Cr2Ni4钢热处理工艺性能对比研究

通过对20CrNi2Mo钢和20Cr2Ni4钢进行渗碳表面强化处理,检测试样的变形,测试渗层的碳浓度梯度,试样的有效硬化层及表层的残余奥氏体含量。结果发现,20CrNi2Mo钢变形倾向明显小于20Cr2Ni4钢,其碳浓度梯度分布合理,硬化性能好,表层残余奥氏体含量及分布理想,热处理工艺性能优于20Cr2Ni4钢。

20Cr2Ni4钢正火新工艺的研究

通过20Cr2Ni4钢锻件的金相组织进行分析，制定了20Cr2Ni4钢锻件正火新工艺试验方案；通过反复试验，终于取得了成功。该新工艺达到了客户所需的硬度180—227HB，机加工性能好。现已按该新工艺批量生产，并获得了国家专利局发明专利的授权。

20Cr2Ni4钢制打击罩硬度异常分析

某批20Cr2Ni4钢制打击罩硬度出现异常,导致机加工刀具寿命严重降低。通过宏观分析、化学成分分析、硬度分析和金相检验等方法对打击罩异常件和正常件进行了对比分析。结果表明:该钢热加工后产生了硬度较高的粒状贝氏体,后续正火+高温回火热处理可以使粒状贝氏体分解从而降低产品硬度;异常件为未经热处理的产品,其奥氏体晶粒粗大,硬度偏高,从而导致刀具损坏严重。建议产品分类摆放,加强现场管理和监控力度。

矿山机械齿轮材料选择及热处理分析

针对20Cr2Ni4钢在应用中存在许多的问题与缺陷,通过分析矿山机械齿轮工况,对比研究了20Cr Ni2Mo与20Cr2Ni4钢的切削性、锻造性、渗层性能、热处理工艺、热处理变形、力学性能、抗过载能力及耐磨性能等。结果表明,采用20Cr Ni2Mo钢替代20Cr2Ni4钢应用于类似矿山机械的重载齿轮是可行的。

考虑前后刀面及刃钝圆摩擦的铣削力模型

为了更加准确地预测直角铣削力,提高工艺制定、试切、优化效率,本文考虑铣刀刃与工件之间的摩擦影响,建立了铣削力预测模型。模型考虑了后刀面摩擦区、切削刃钝圆摩擦区、前刀面摩擦区的接触特性。通过对20Cr2Ni4钢进行直角铣削,用三维测力仪进行测试,验证了模型的准确性。并研究了考虑摩擦的影响下,切削力与刀具前角、切削速度和切削深度之间的规律。

20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析

采用光学显微镜、显微硬度计和光谱分析仪等测试方法,对20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂的原因进行分析。结果表明,该渗碳淬火齿轮齿顶硬度和硬化层深度均满足要求,显微组织良好。轮辐减重孔处为裂纹源,减重孔内壁明显的粗刀痕形成的应力集中导致齿轮与轴系装配后裂纹逐步扩展到齿轮内孔,进而导致开裂失效,并据此提出了改进措施。

20Cr2Ni4钢渗碳淬火弧齿锥齿轮磨削烧伤的检测与分析

针对20Cr2Ni4钢弧齿锥齿轮渗碳淬火磨齿后出现的齿面裂纹,采用光学显微镜和显微硬度计分别对切割齿块的未开裂齿面(凹面)和开裂齿面(凸面)进行了检测分析。结果表明,在齿块未开裂齿面和开裂齿面远离裂纹的节圆处,有效硬化层深度和显微组织正常,无磨削烧伤特征;在齿根处均出现了不同程度的磨削烧伤特征,尤其在开裂齿面裂纹处呈现典型的月牙形白加黑磨削烧伤形貌,烧伤最深处约0.9 mm,并据此提出了改进磨齿工艺参数,避免发生磨削烧伤的措施。