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。

钢管环形淬火设备分析

淬火是钢管热处理工艺中的重要环节,国内淬火设备经过数十年的发展,取得了很大的发展,不同规格、不同壁厚的钢管淬火工艺形式不同。但对于薄壁钢管的淬火,环形淬火装置更加适合。本文对钢管环形淬火环的形式进行了分类,并分析了不同形式淬火环的优缺点及适用条件,通过对比分析,可为钢管热处理提供选型参考。

F2000聚合物淬火剂的冷却特性及其试用

配置了F2000聚合物含量为10%、15%、20%(体积分数)的水溶液,采用淬火介质检测仪检测了水溶液的冷却特性;将30CrMnSiA钢管于900℃奥氏体化随后分别在F2000聚合物含量不同的水溶液和277 HM快速淬火油中淬火和490℃回火,检测了钢管的显微组织和硬度;对在不同介质中淬火的30CrMnSiA钢管进行了对焊,并检测了对焊钢管的拉伸性能。结果表明:随着F2000聚合物含量的提高,水溶液特性温度和最大冷却速率降低;在F2000聚合物含量为15%的水溶液淬火随后回火的钢管显微组织和硬度与277 HM油中淬火和回火的最相似;在15%F2000水溶液中淬火的对焊30CrMnSiA钢管拉伸性能与在277 HM油中淬火的相似。

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。

激光表面淬火对车轮多边形萌生及发展影响试验研究

车轮多边形磨损是影响列车服役可靠性的常见异常磨损形式,而激光淬火是提高金属材料耐磨性能的新型技术,但目前关于激光淬火对车轮多边形的影响尚未深入研究.因此,本文中将研究激光淬火对车轮多边形萌生与发展的影响规律,探讨利用激光淬火技术抑制车轮多边形的可行性.首先利用激光器对车轮试样进行点状淬火和全表面淬火,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机进行轮轨滚动磨损试验,分析轮轨系统振动频率、车轮试样磨损表面宏观形貌、廓形、多边形阶数以及材料损伤等,探明激光淬火对车轮多边形形成的影响.结果表明:在车轮试样表面沿圆周方向均匀地进行12个和16个点状淬火时,滚动磨损试验中车轮试样分别萌生出12阶和16阶多边形,并激发出严重的轮轨系统振动,最终在15万转时产生较大波深的车轮多边形.对车轮表面进行全表面淬火处理时,滚动磨损试验过程中始终无车轮多边形产生.在此基础之上,本文作者对未淬火车轮试样进行6万转滚动磨损试验以形成多边形磨损,然后对多边形车轮试样进行点状淬火(波谷处淬火)和全表面淬火,继而进行轮轨滚动磨损试验.研究表明:对多边形车轮试样波谷区进行淬火强化后,多边形发展表现出先放缓后加快的现象,波谷逐渐转变为波峰;对多边形车轮试样进行全表面淬火强化后,多边形继续发展,运行15万转后多边形波深呈轻微下降趋势.研究结果对车轮多边形磨损控制技术研究具有理论指导意义.

高强韧钢淬火-配分工艺中碳配分计算模型的研究进展

淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关键环节。QP钢配分时除了会发生碳配分,还常常伴有置换原子短程扩散、奥氏体/马氏体界面迁移、奥氏体/马氏体间相变、奥氏体/贝氏体间相变及碳化物析出等现象,使得对配分过程组织演化和碳浓度分布的研究变得十分困难。国内外学者以相关实验为基础,针对具体配分过程提出了许多计算模型,以达到对最终组织相组成的准确预测,并揭示配分过程中多现象同时发生的潜在机制。本文从以下两方面对QP钢碳配分过程的计算模型进行了综述:(1)基于热力学和动力学建立的计算模型,主要包括理想化的CCE模型、考虑界面移动性的QP-PE模型和QP-LE模型、考虑碳化物析出的CCEθ模型和QPT-LE模型、考虑贝氏体相变的耦合模型以及考虑多现象同时发生的耦合模型;(2)利用相场手段进行的相关计算模拟。最后,对今后碳配分过程的模拟计算研究前景做出展望。

冷却速率对7050铝合金淬火析出行为的影响

基于末端淬火的高通量实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和扫描透射电子显微镜(STEM)研究了7050铝合金的淬火析出行为。结果表明:随着冷却速率的降低,电导率增加,淬火析出相的种类和形核位置均增加。有利形核析出的位置顺序为大角度晶界、小角度晶界(亚晶界)、再结晶晶内(Al_(3)Zr粒子)、位错和亚晶内(Al_(3)Zr粒子)。淬火析出相的析出顺序为η相、S相、T相和Y相。随冷却速率的降低,η相依次在大角度晶界、小角度晶界、再结晶晶内(Al_(3)Zr粒子)和部分亚晶内析出;当冷却速率低于630℃/min时,S相在亚晶(界)析出,T相在再结晶晶内(Al_(3)Zr粒子)和高位错密度的亚晶(界)处析出;当冷却速率低于164℃/min时,Y相在亚晶的位错处析出,η相和T相也在亚晶内析出。

薄规格高强度工程机械用钢板在线淬火工艺开发

通过对薄规格高强度工程机械用钢研发过程中的技术难题进行了分析,并有针对性采取了措施,使得20~29 mm厚度钢板在线淬火工艺得以成功应用。通过对轧制道次的优化提高了轧制板形、通过冷却单元上下水比、边部遮挡优化保证了冷却的均有性,通过钢板头部跟踪位置优化解决了头部过冷问题,为水冷后板形的改善创造了条件。通过头尾遮挡参数及热处理回火工艺优化,保证了钢板性能的均匀性,实现了薄规格钢板的短流程生产,取得了较好的经济效益和社会效益。

铝合金环件淬火热处理数值模拟研究

介绍了热应力场作用下铝合金环件残余应力的产生机理,通过有限元专业仿真软件Abaqus建立2219型铝合金环件有限元数值模型,分析得到了2219型铝合金环件在淬火过程中的温度场和残余应力分布规律。有限元模拟结果表明:环件外表面边缘交线处温降速率最大,芯部温降速率最小,环件表面温降速率介于边缘交线和芯部之间;环件内外表面和心部应力在淬火过程中出现陡峭增大后减小,减小至拐点后又增大并趋于平稳。同时环件芯部与内外表面应力大小基本一致,均大于环件上下表面应力。

淬火温度对25Cr3MoA钢脉冲渗氮组织和性能的影响

采用不同温度淬火+600℃回火对25Cr3MoA钢进行渗氮前处理,对不同调质处理后的25Cr3MoA钢进行真空脉冲气体渗氮试验,并研究其组织、表面硬度、渗氮层硬度梯度和脆性等。结果表明:25Cr3MoA钢经不同温度淬火后,其板条状马氏体和残留奥氏体组织随淬火温度的升高逐渐变粗大,粗化温度为950℃;随着淬火温度升高,25Cr3MoA钢渗氮后白亮层厚度增加,渗氮层组织变粗大;淬火温度为900℃时,白亮层厚度为10~15μm,渗氮层晶粒尺寸较小,渗层组织较均匀;25Cr3MoA钢渗氮层深度随着淬火温度的升高而增加,渗氮层组织明显变粗大。综合分析不同温度淬火后的材料渗氮层组织、结构和性能,25Cr3MoA钢渗氮前的淬火温度建议为900℃。

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。

带内齿的谐波减速器专用交叉滚子轴承设计及其表面淬火加工技术

随着谐波减速器行业的不断发展,如何实现整机体积更小、重量更轻变得至关重要。利用一种交叉滚子轴承的新设计理念,将轴承与其他连接部件设计为整体结构,可实现谐波减速器整机轻量化的目的。在产品研制过程中,利用无软带表面技术,可实现滚道硬度高、齿韧性好的目的。

一维接触排斥相互作用单自旋翻转费米气体的基态和淬火动力学性质

基于严格解方法,研究了一维排斥相互作用单自旋翻转费米气体的基态和淬火动力学性质.借助Bethe波函数,基态和不同本征态之间的单体关联函数和两体关联函数可以表示为简单函数之和,这一简洁形式可以极大地降低计算难度.系统初始状态为无相互作用的基态,当迅速把相互作用强度调节为有限大时,动量分布和关联函数出现周期性的振荡行为;当相互作用调节为比较弱时,振荡周期性好且振荡幅度小,系统可以用二能级模型近似;当相互作用调为非常强时,振荡周期性变差且振荡幅度大,但是依然存在主周期.此时整体偏离初态较远,但是在时间为mL^(2)/(2πh)时系统非常接近初态.

淬火温度对S590粉末冶金高速钢组织和性能的影响

采用等离子旋转电极雾化和热等静压法制备S590粉末冶金高速钢,分别在1050、1100、1150和1180℃进行淬火热处理,并经过一次550℃回火(1 h),一次−196℃深冷处理(4 h)和两次550℃回火(1 h),研究不同淬火温度对S590粉末冶金高速钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后S590高速钢微观组织主要包括马氏体、M6C型碳化物和MC型碳化物。随淬火温度升高,碳化物逐渐溶入基体中,数量减少,基体晶粒尺寸变大。高速钢硬度和抗压强度随淬火温度升高呈上升趋势,1180℃淬火试样经后续热处理后,硬度可达HRC 67.8,抗压强度为3827 MPa;抗弯强度随淬火温度的升高先上升后下降,冲击韧性随淬火温度升高而下降,1100℃淬火试样抗弯强度达到最高,为5473 MPa;1050℃淬火试样冲击韧性最高,为76.9 J·cm^(−2)。综合考虑显微组织和力学性能,S590粉末冶金高速钢的最优淬火温度为1100℃。

高频淬火功率对35CrMo钢表面组织和摩擦磨损性能的影响

采用高频淬火工艺对35CrMo钢进行不同功率(2.5,3.0,3.5,4.0,4.5 kW)的表面淬火,研究了淬火功率对35CrMo钢表面显微组织、硬度、摩擦磨损性能和磨损机理的影响。结果表明:当淬火功率为2.5 kW时,试验钢表面组织主要为珠光体,表面硬度最低,为532 HV,稳定摩擦因数为0.58,磨损率最大,为14.58μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);当淬火功率为3.0 kW时,表面组织主要为粒状贝氏体,表面硬度最高,为604 HV,稳定摩擦因数最小,为0.47,磨损率最小,为10.15μm^(3)·N^(-1)·mm^(-1);随着淬火功率的继续增加,粒状贝氏体逐渐向上贝氏体、下贝氏体和无碳贝氏体转变,表面硬度降低,摩擦因数和磨损率整体呈增大趋势。当淬火功率为2.5,3.0,3.5,4.0 kW时,磨损机理以磨粒磨损为主,并伴随着局部的黏着磨损和氧化磨损;当淬火功率为4.5 kW时,磨损机理以黏着磨损为主,并伴随着局部的磨粒磨损和氧化磨损。

等温淬火球墨铸铁厚壁工件无损检测方法的对比研究

探讨了等温淬火球墨铸铁厚壁工件的孔洞类缺陷检测方法,分别进行了常规超声检测、相控阵超声检测、γ射线照相检测和高能X射线数字成像检测试验。对于壁厚范围60~135 mm的区域,超声检测体现了更高的检测灵敏度,可以检出Φ0.9 mm反射当量的单个缺陷以及区域性缺陷。Co60、Ir192以及9MeV射线数字成像检测的检测效果较差,难以发现厚壁工件中细小的缺陷;450 kV射线数字成像检测设备可以检出薄层结构的疏松。

粗规格60Si2Mn弹簧钢丝的预冷淬火

为了降低水淬开裂倾向,采用钢丝感应淬火-回火生产线对6.8 mm的60Si2Mn弹簧钢丝进行了910℃保温3 s,随后通过控制其线速度冷却至不同温度后水淬和520℃回火。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机和显微硬度计研究了淬火、回火后钢丝的显微组织、硬度和拉伸性能。结果表明:线速度为5 m/min时,钢丝的冷却时间为40.0 s,淬火、回火后其显微组织为珠光体、铁素体和少量回火托氏体;线速度为15~20 m/min时,冷却时间为13.3~10.0 s,淬火、回火后钢丝的显微组织为回火托氏体和少量残留奥氏体;随着线速度的降低,钢丝的冷却时间延长,淬火温度降低,抗拉强度从1715 MPa降至1318 MPa,硬度从526~532 HV0.1降至364~425 HV0.1。

42CrMoA圆钢样坯淬火开裂原因

某钢厂生产的42CrMoA圆钢样坯在调质处理后出现开裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析等方法对样坯开裂的原因进行分析。结果表明:样坯表面裂纹为淬火裂纹,裂纹源靠近母材心部一侧;淬火保温时间短、原材料组织不均匀、Cr元素成分偏析、偏析区内硫化物聚集等因素的共同作用导致样坯发生淬火开裂。

高频淬火层深测量方法及应用

本文主要介绍了曲轴高频淬火层深测量方法,通过对曲轴的表面处理的检查确认,可以通过文中的例子举一反三,扩展至各行各业的类似检查确认中,根据实际情况来选择合适的检查方法,确认检测方法的可行性,通过对比,从中选择最好、精度最高的检测方法应用于行业的零部件检验,这样既提高品质判定水平,又能有效地提高生产效率。这种验证生产工艺过程所选择的参数以及产品的技术参数是否符合指明一条确认途径,对后续的生产过程的确认以及产品质量参数的确认非常有帮助。

锻造余热淬火工艺在履带链轨节上的应用

锻造余热淬火属于高温形变热处理,锻件成形后,直接在一定温度下投入淬火冷却介质冷却以获得淬火组织,并在合适温度下回火,实现代替调质处理,可省去一次淬火加热工序。余热淬火处理的锻件不仅具有优良的综合力学性能,而且成本降低,效率提高。我公司经过不断探索,目前已在链轨节等履带部件产品上广泛采用余热淬火工艺,在实际生产应用中取得了显著成果。本文主要针对余热淬火工艺质量情况及控制要点进行介绍。