齿轮渗碳淬火变形与齿面磨削量的关系研究

齿轮渗碳淬火变形指标有很多,但最终都将体现在齿面实际磨削量上。通过理论分析并结合长期生产实践发现,齿顶圆胀缩对磨削量影响最大,螺旋角变化和轮缘周向翘曲影响次之,其他因素影响相对较小。给出了依据齿轮直径胀缩量和其他参数计算齿面最大、最小磨削量的经验公式。在设计、工艺编制及热后质检时利用这些公式,可更加合理地确定图纸有效硬化层深度(Case-Hardened Depth,CHD)、滚齿时齿面预留磨削量和渗碳淬火时的目标CHD;渗碳淬火后还可以按照经验公式提前计算预估最大磨削量、最小磨削量和磨后齿面实际CHD,为后续生产提供指导。

硬齿面齿轮齿根裂纹扩展特性与剩余寿命研究

为了研究齿根裂纹对硬齿面齿轮疲劳寿命的影响,以某渐开线硬齿面齿轮为研究对象,基于断裂力学方法和疲劳裂纹扩展理论,分析研究了齿轮齿根疲劳裂纹扩展机制;建立了考虑载荷大小、初始裂纹大小以及初始裂纹位置等因素影响的硬齿面齿轮齿根裂纹扩展剩余寿命分析模型,研究了齿根裂纹不同扩展阶段的应力强度因子演变规律与裂纹扩展机制;根据某渐开线硬齿面齿轮副弯曲疲劳试验数据,对所建计算模型进行了分析与验证,证明了模型的准确性。结果表明,与Ⅱ型裂纹、Ⅲ型裂纹相比,Ⅰ型裂纹应力强度因子最大,从齿面到裂纹深度方向,其值逐渐减小;随载荷、裂纹长度、裂纹宽度以及初始裂纹距齿宽中心位置的距离等因素的增大,裂纹扩展剩余寿命都随之减小。

微合金化渗碳齿轮钢的接触疲劳性能

通过滚动接触疲劳试验方法,研究了两种渗碳齿轮钢的接触疲劳性能。结果发现,渗碳齿轮钢接触疲劳试样失效方式主要为渗碳层的点蚀和剥落。氧含量较低的Nb微合金化齿轮钢(含0.04%的Nb)中氧化物夹杂数量少、尺寸小,接触疲劳裂纹起裂较难;同时,Nb微合金化齿轮钢渗碳层晶粒尺寸小、硬度高,提高了疲劳裂纹萌生及扩展阻力,导致Nb微合金化后,齿轮钢的接触疲劳寿命大幅度提高。

V-Nb微合金化重载齿轮钢的组织和力学性能

研究了Cr-Ni-Mo系重载齿轮钢经V-Nb微合金化处理前后的组织及力学性能。结果表明:经过V-Nb微合金化处理后,钢的奥氏体晶粒得到显著细化,在渗碳温度范围内10h保温时不会发生奥氏体晶粒的异常长大;伴随着晶粒的细化,冲击吸收功得到了提高;晶粒细化也使该钢渗碳层的组织和性能得到了改善。

微合金化渗碳齿轮钢的研究进展

通过添加Al、Nb、Tj、N和B等微合金化元素可细化渗碳齿轮钢的晶粒,提高切削性能和钢的疲劳性能;同时通过添加Nb、Ti等元素,可缩短渗碳时间,精简工序,降低成本。介绍了微合金化冷锻齿轮钢,高温渗碳齿轮钢,高强韧性齿轮钢的钢种、化学成分、生产工艺特点和研究进展。

铌微合金化重载齿轮钢的疲劳性能

利用旋转弯曲疲劳试验方法研究了三种重载齿轮钢渗碳后的疲劳性能。结果表明,添加铌能够细化重载齿轮钢组织,提高渗碳层硬度,从而提高其疲劳强度。同时,疲劳裂纹在渗碳层沿原奥氏体晶界扩展,铌微合金化重载齿轮钢的晶粒细化,从而可以阻碍疲劳裂纹的扩展。此外,扫描电镜观察疲劳断口发现,重载齿轮钢渗碳后疲劳裂纹起源于基体或夹杂物,夹杂物尺寸越小,疲劳性能越好。

25Cr2MoV离子渗氮齿轮疲劳强度的试验

本文对２５Ｃｒ２ＭｏＶ离子渗氮齿轮所进行的齿面接触疲劳和轮齿弯曲疲劳试验研究，得出了这种齿轮疲劳寿命分布规律和疲劳强度分布规律的结论，并求得这种齿轮的Ｒ－Ｓ－Ｎ线簇方程以及各种可靠度下的齿轮接触疲劳极限应力值和轮齿弯曲疲劳极限应力值．

齿轮宽带激光淬火工艺研究

根据齿轮的形状特征和宽带激光束的特点 ,通过理论上的研究分析与计算 ,总结出齿轮表面宽带激光淬火 ,使齿轮获得均匀硬化层的工艺方法。实验结果表明 ,通过采用该工艺对齿轮表面进行宽带激光淬火 ,齿轮获得了沿齿面均匀分布的硬化层 ,齿轮先处理一侧回火问题得到了显著的改善 ,齿轮激光淬火后的硬化层沿层深方向分为完全淬硬层、过渡层和高温回火区三层。

Y油田超厚沥青层安全钻进分强度控制技术

为解决Y油田超厚沥青层安全钻井技术难题,开展了沥青层分强度控制技术研究。通过高温高压砂床滤失试验、沥青乳化试验、堵漏试验和沥青硬化试验,优选了随钻堵漏浆配方、乳化剂最佳加量、化学堵漏浆配方、硬化剂。室内试验结果表明,随钻堵漏技术可以有效防止沥青侵入井筒;乳化剂RHJ-3加量达到沥青的20%时,能有效降低钻井液的黏度和切力,保持其性能稳定;优选的化学固结堵漏浆对渗透性地层具有良好的封堵效果;硬化剂YHJ-5可以将沥青的软化点提高75℃。随钻堵漏技术使F18井沥青层全烃值由87.98%降至23.40%,有效阻止了沥青侵入;乳化降黏技术使F02井沥青层钻井液漏斗黏度保持在62s;化学堵漏技术使F19井地层承压能力提高0.2g/cm3;沥青硬化技术在F17井应用后钻井液污染量降低19.5%;S03井采用"专封专打"井身结构和应用控压钻井技术安全钻穿了厚158.00m的沥青层。超厚沥青层分强度处理技术能有效解决Y油田沥青层安全钻进的技术难题。

硬切削技术在硬齿面齿轮加工中的应用

介绍了硬切削技术的产生背景与现状,并就发展硬切削技术应具备的关键技术进行了分析,阐述了硬切削技术在硬齿面齿轮加工中可提高生产效率,保证产品质量,降低产品成本,并能够实现有利于环境保护的绿色制造,节约资源。

Al、Ti、Nb微合金化对ZF7渗碳钢晶粒混晶的影响

研究了(/%)0.023Al_(sol)、0.035Al_(sol)、0.018～0.019Al_(sol)-0.012～0.014Ti和0.019～0.020Al_(sol)-0.031～0.032Nb微合金化对60 t BOF-LF-VD-300 mm×360 mm CC-连轧工艺生产的Φ120 mm ZF7渗碳钢(/%:0.18～0.20C、0.22～0.25Si、1.22～1.30Mn、0.008～0.016P、0.019～0.029S、1.19～1.25Cr、0.001 8～0.002 2B)930℃加热时晶粒度混晶的影响。结果表明,在930℃7.5 h热处理条件下,当Al_(sol)为0.035%时ZF7钢未发生混晶现象,当钢中(/%)0.023Al_(sol)或0.018～0.019Al_(sol)-0.012～0.014Ti或0.019～0.020Al_(sol)-0.031～0.032Nb微合金化时,ZF7钢均发生了混晶现象,说明钢中有足够的Al_(sol)含量是防止ZF7钢发生混晶的关键因素。

激光扫描参数对相变硬化层均匀性的影响

以三维瞬态温度场分布模型为基础 ,对激光相变硬化中不同激光功率和扫描速度组合对硬化层分布均匀性的影响进行了理论研究。研究结果表明 ,在一定光束模式下 ,采用高功率快速扫描可得到相对更为均匀的硬化层分布。据此提出了以综合考虑表面不熔、层深和硬化层分布均匀性三方面要求为原则的扫描参数选择方法 ,即以表面不熔和层深条件限定的两条P

A3、45钢奥氏体气体氮碳共渗的研究

对A3钢、45钢采用不同温度、时间和渗剂量进行了气体氮碳共渗.通过金相分析、硬度测定和电子探针成分分析并经生产实践.结果表明,在600～690℃进行奥氏体氮碳共渗是一种可行的表面强化工艺.

激光淬火齿轮的疲劳寿命和耐磨性试验研究

介绍了激光淬火齿轮的疲劳寿命试验,激光淬火齿轮与调质齿轮的疲劳寿命对比试验,抗剥落试验,以及激光淬火齿轮表面残余应力的测定等;分析了影响齿轮激光淬火抗疲劳破坏和耐磨损的因素;提出激光淬火齿轮疲劳寿命大大高于常规淬火齿轮。

汽车用合金结构钢进展

汽车的高性能化需要高强度和长寿命的合金结构钢。提高齿轮钢的强度需要改善其抗疲劳性能;1200N/mm2螺栓钢和2000N/mm2弹簧钢的强度需要改善抗延迟断裂性能和抗疲劳性能;提高微合金非调质钢的强度需要改善其韧性。重点论述了上面4种汽车用合金结构钢的技术进展。

42CrMo钢点接触下许用应力的试验研究

通过试验得到了中频表面淬火42CrMo钢不同硬度与淬硬层深度下的压痕深度,采用回归分析研究了点接触状态下GCr15钢球与表面淬硬的42CrMo钢对压时压痕深度与接触应力的关系,并确定了点接触时的许用应力。

13Cr4Mo4Ni4VA钢复合化学热处理过程渗层组织性能演变

对13Cr4Mo4N i4VA钢进行了表层复合化学热处理,即在渗碳硬化层的基础上再进行渗氮处理,形成复合硬化层。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)及显微硬度梯度测试等方法对复合化学热处理过程组织性能的演变规律进行探索研究。结果表明,13Cr4Mo4N i4VA钢在复合化学热处理过程中,碳氮原子吸收和扩散使表层的碳氮浓度梯度分布,从而导致从表面到心部组织性能梯度变化,呈现不同的界面层;在不同热处理阶段,不同的界面层热处理响应不同,导致渗层不同组织、硬度分布和演变。碳氮复合化学热处理工艺和以往的单一渗碳、渗氮以及氮碳或碳氮共渗有本质区别,其不仅使表面硬度达到超硬化(>70HRC),而且渗层深,具有优异的梯度结构,承载能力强。

渗碳齿轮有效硬化层的碳浓度研究

利用端淬试验得到了几种典型齿轮用钢的渗碳层淬透性曲线及参考含碳量曲线，并讨论了钢材成分、工件尺寸及淬火烈度对参考含碳量的影响。

激光相变硬化层预测与控制简易模型

根据激光扫描时工件内温度场及硬化层的分布特征 ,提出了简便实用的硬化层预测计算公式。并在此基础上 ,提出了以硬化层分布均匀性最佳为目标的激光参数优化模型。

锻后余热预冷淬火工艺的试验研究

基于锻后预冷淬火可提高工件的淬硬层深度，本文提出锻后余热预冷淬火工艺。通过试验证实，这一工艺能有效地提高工件的服役能力，具有广泛的应用价值。