含Ni量、渗氮层深度及喷丸强化对42CrMo齿轮弯曲疲劳性能影响研究

针对不同含Ni量、渗氮层深度和喷丸强化组合的42CrMo齿轮开展弯曲疲劳试验,探究了不同工艺组合的齿轮弯曲疲劳极限提升效果,为齿轮抗疲劳制造提供工艺指导。基于随机森林算法分析了不同工艺组合齿轮的表面硬度、渗氮层深度、表面残余应力和含Ni量对弯曲疲劳极限的贡献度,采用多元回归建立了考虑表面硬度、渗氮层深度、表面残余应力和含Ni量的齿轮弯曲疲劳极限预测公式。预测值与试验值相比,最大误差可以控制在7.80%以内,为工程应用中快速、低成本评估齿轮弯曲疲劳极限提供了理论依据。

激光超声无损测量40Cr钢渗氮层深度的实验研究

现有的硬度法和金相法无法满足40Cr钢产品渗氮层深度的全覆盖检测的需求,故提出一种利用激光超声技术进行渗氮层深度无损测量的方法。首先,利用脉冲激光在不同渗层深度的40Cr钢表面激励出表面波,通过激光干涉仪接收表面波,从而实现表面波信号的非接触激励和接收。然后,采用二维傅里叶变换(2D-FFT)方法提取出表面波的频散曲线。实验结果表明:随着渗层深度的增加,表面波的相速度也随之增加;表面波在低频时有较大的频散特性,而在高频范围内表面波的传播速度变化较小;当渗氮层深度达到394μm时,表面波速度的变化趋势不明显;表面波的频散曲线和渗氮层深度有一定的对应关系,通过测量表面波的频散曲线可近似得到渗氮层的深度。激光超声技术是一种潜在的40Cr钢渗氮层深度的无损测量方法,具有一定的工程应用价值。

钢铁类零件表面渗氮后渗氮层深度的测定方法对比

采用两种不同方法测量了钢铁类零件表面渗氮后的渗氮层深度。结果表明:规范的试样制取工艺及工艺技巧,是保证渗氮层深度测定准确的要素。通过硬度法严格的测定程序及校核计算,测定了试样渗氮层的深度。同时,验证了金相法分析测定的渗氮层深度是准确的。

3.5NiCrMoV钢的离子渗氮层

对经正火和860℃油淬、640℃回火的含0.25%C、3.75%Ni、1.62%Cr、0.33%Mo和0.09%V(质量分数)的3.5NiCrMoV钢,分别在520℃、550℃、570℃离子渗氮18h。检测了渗氮层的组织、表面硬度和硬度梯度及基体组织。试验结果表明:在520〜570℃离子渗氮的3.5NiCrMoV钢基体组织没有明显变化;随着渗氮温度的提高,渗层深度增加表面硬度下降。此外,采用硬度法测定的渗氮层深度与采用金相法测定的基本一致。

1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢渗氮工艺的研究

本文论述了1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢渗氮时去除表面钝化膜的措施及不同渗氮温度和时间条件下的渗氮效果并制定最佳的渗氮工艺参数。

球铁曲轴加氧渗氮工艺研究

球铁曲轴常常由于渗氮层薄、质量不稳定而引起断裂失效,本课题研究了球铁曲轴加氧渗氮工艺。对球铁试样经570℃、580℃,不同氨气流量和氧加入量渗氮4h后的表面硬度、渗层深度及渗层组织进行分析,结果表明,加氧渗氮可获得比常规气体氮碳共渗更高的表面硬度和渗层深度。优选出的适合于球铁曲轴的加氧渗氮工艺为:570℃保温4h,氨气流量2000L/h,氧气流量10L/h,炉压35mm水柱;或580℃保温4h,氨气流量1800L/h,氧气流量10L/h,炉压35mm水柱,二种工艺均可获得深度超过0.20mm、表面硬度600HV0.1以上的渗层。

42CrMo钢工件气体渗氮工艺改进

研究了42CrMo钢工件的基体硬度、化学成分及其偏析和渗氮工艺对渗氮层表面硬度和深度的影响。结果表明,42CrMo钢工件的渗氮温度以530℃为宜,提高基体硬度,控制原材料中影响渗氮质量的合金元素含量,均有利于提高42CrMo钢工件渗氮层的表面硬度,获得较为合理的白亮层和扩散层。

30Cr1 Mo1 V钢渗氮工艺初探

通过比较在不同渗氮温度及时间条件下的渗氮效果,制定合理的工艺参数。

3.5NiCrMoV钢的离子渗氮

对含0.25%C、1.62%Cr.3.75%Ni.0.33%Mo和0.09%V(质量分数)的3.5NiCrMoV钢进行了正火、调质处理和离子渗氮。离子渗氮工艺为:①普通工艺520℃×7 h;②490℃×20 min+540℃×20min冷却至490℃重复7次的循环工艺。渗氮后检测了渗层的深度和表面硬度。试验结果表明:普通离子渗氮的3.5NiCrMoV钢的渗层深度为0.22~0.23 mm,而循环离子渗氮的3.5NiCrMoV钢的渗层深度为0.27~0.28mm;循环离子渗氮的3.5NiGrMoV钢的表面硬度略高于普通离子渗氮的3.5NiCrMoV钢。

喷油泵齿轮断齿原因分析

柴油机喷油泵齿轮发生断齿。通过宏观检验、化学成分分析、硬度测定、渗氮层深度测定和显微组织检验等方法对其断齿原因进行了分析。结果表明,喷油泵齿轮表面硬度低、渗氮层深度浅、有大面积疏松和剥落等渗氮质量问题,降低了齿轮的弯曲疲劳强度和承载能力,导致应力集中的齿根部位断裂。

H13钢铝型材挤压模桥裂分析及解决方法

利用直读光谱分析仪、洛氏硬度计、光学显微镜、冲击试验机等检测手段,对H13钢铝型材挤压模进行了系统分析,确定模具桥裂的原因为渗氮处理工艺不当导致的渗氮层深度不均及脆性,并存在显微裂纹特征。针对挤压模渗氮处理工艺要求,明确了模具表面质量要求及渗氮层质量标准,并给出解决方法。

国家标准征求意见

由全国热处理标准化技术委会提出并归口组织修订的3项国家标准:《钢件渗碳淬火硬化层深度的测定》《钢的渗氮层深度测定和金相组织检验》和《钢件表面淬火硬化层深度的测定》现向全社会公开征求意见(见国家标准化管理委员会http://sac.gov.cn、中国机械工程学会热处理分会http://chts.org.cn),截止日期:2024年6月7日。相关信息如下:1)GB/T 9450《钢件渗碳淬火硬化层深度的测定》主要内容和适用范围:本标准规定了钢制工件渗碳及碳氮共渗淬火硬化层深度的定义及测定方法,适用于渗碳或碳氮共渗并经淬火回火热处理后的工件。