惰性气体保护5t电渣炉重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢

试验和分析了全封闭气罩氩气保护电渣重熔与常规大气下电渣重熔铁路用G20CrNi2MoA渗碳轴承钢(/%:0.19C、0.49Cr、1.75Ni、0.23Mo、0.071Al)的冶金效果。结果表明,氩气保护电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(3%～12%和4%～10%)低于常规电渣重熔锭Si和Mn的烧损量(15%～18%和7%～10%);当G20CrNi2MoA钢电极的氧含量为10×10^(-6)时,氩气保护电渣锭的氧含量(15×10^(-6))低于常规电渣锭的氧含量(21.3×10^(-6));氩气保护电渣锭的冶金质量明显优于未经气体保护的常规电渣锭。

渗碳轴承钢G20CrNi2MoA的硫氮碳共渗工艺

以渗碳轴承钢G20Cr Ni2Mo A为研究对象,在570、580、600℃温度下对其退火态试样进行硫氮碳共渗,并进行淬火和低温回火处理,通过扫描电镜对其渗层及心部组织进行分析,并用显微硬度计对渗层进行了硬度分析。结果表明：580℃共渗后组织均匀细密、心部硬度较高;与一次淬火＋低温回火相比,二次淬火＋低温回火得到的晶粒尺寸更为细小,得到的渗层组织分布更为均匀且致密,表层为硫氮碳化合物,心部组织为回火马氏体。硫化物的存在可起到减小摩擦和具有一定自润滑的作用,增加轴承抗磨损能力,提高轴承寿命。

保温工艺对G20CrNi2Mo轴承钢带状组织的影响

G20CrNi2Mo轴承钢工件易出现带状组织,降低其疲劳性能和服役寿命。为掌握带状组织的形成原因和消除方法,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和电子背散射衍射(EBSD)等表征分析了保温工艺对G20CrNi2Mo轴承钢带状组织成分和结构的影响。结果表明:G20CrNi2Mo轴承钢形成带状组织的原因是C元素的偏析,部分区域贫C导致其马氏体相变所需的临界冷却速率增加,随后在锻造冷却时此区域先共析形成了铁素体带;通过高温长时保温可以促进C元素的扩散,进而消除带状组织。对于渗碳/氮热处理过程,当处理温度≥820℃时,带状组织可完全消除。而当处理温度≤820℃时,可通过940℃保温3 h的正火预处理将带状组织提前消除,其在后续的渗碳/氮热处理过程中不再出现。

脉冲电流改善G20CrNi2MoA轴承钢基体组织的应用研究

大型铁路车辆轴承用钢G20CrNi2MoA在加热转变为奥氏体时,加入一定电流、频率的脉冲参数,以改变该材料的相变动力学条件。结果表明,在较短时间内脉冲电流处理后的G20CrNi2MoA钢可以消除带状组织,细化晶粒。

G20CrNi2MoA渗碳轴承钢单支臂生产工艺实践

通过设计专用结晶器,优化重熔工艺,成功实现G20CrNi2MoA电渣锭单支臂生产。

自耗电极冶金质量对G20CrNi2Mo轴承钢电渣锭洁净度的影响

研究了G20CrNi2Mo轴承钢电渣重熔过程自耗电极对电渣锭洁净度的影响。结果表明,电渣锭洁净度与自耗电极的冶金质量有较大的相关性。随着自耗电极氧含量的升高,电渣锭氧含量呈升高趋势。通过扫描电镜-能谱仪分析发现,氧含量较高的自耗电极中低熔点CaO-MgO-Al_2O_3夹杂物数量比低氧含量自耗电极的要多。由于低熔点夹杂物与钢液的界面能较低,限制了其在电渣重熔过程中的去除效率,从而导致电渣锭氧含量较高。通过电弧炉出钢高拉碳操作,氧含量低于0. 002 0%的锭子数量占到总量的90%以上。

二次淬火温度对G20CrNi2Mo轴承钢力学性能的影响

通过金相显微镜、扫描电子显微镜、冲击试验等分析二次淬火温度对G20CrNi2Mo轴承钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明:在780~860℃二次淬火温度范围内,晶粒尺寸随着温度的升高而减小,三种不同淬火温度下G20CrNi2Mo轴承钢基体组织均为马氏体组织,且马氏体组织板条尺寸随淬火温度升高而逐渐细化;对不同二次淬火温度下经170℃回火后的G20CrNi2Mo渗碳轴承钢试样进行力学性能检测,发现屈服强度和抗拉强度在860℃最大,分别为1212.5MPa和1431MPa,室温冲击韧性和伸长率在二次淬火温度为780℃时最高,达到121.50J和16%;三种不同淬火温度下洛氏硬度值大于40HRC,残余奥氏体含量≤1.0%,均达到轴承钢的应用要求;二次淬火温度为820℃时强韧性匹配最好。

G20CrNi2MoA钢制轴承套圈的热处理工艺

通过制定合理的G20CrNi2MoA钢制轴承套圈热处理工艺,使轴承套圈的工作表面具有高的硬度、耐磨性、高抗疲劳性,而心部具有高的强韧性,能够承受高冲击载荷,以达到轴承的使用要求。

大负荷轧机用渗碳轴承钢G20Cr2Ni4A的生产试制

轧机、连铸机、铁路机车、矿山机械、发电机等设备的轴承要求材料表面具有高强度和良好的耐磨性、芯部具有一定的韧性和抗冲击性能,目前多采用渗碳轴承钢。渗碳轴承钢的售价高,利润可观,市场需求大,具有良好的发展潜力。本钢试生产的G20Cr2Ni4A,通过精确控制化学成分,充分去除夹杂物,并通过电渣重熔提高芯部致密度,高精度轧机保证尺寸公差,大大提高了渗碳轴承钢的产品质量与附加值,不仅扩大了市场份额,提高了经济效益,也得到了广泛认可与好评。

G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子的热处理试验

进行了G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子的热处理试验。试验表明，用G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子，渗碳过程易于控制，淬火时可根据滚子尺寸不同，选择合适的淬火冷却介质，能完全保证G20CrNi2MoA钢制造的轴承滚子的淬火质量，在满足技术要求的同时，即节约了材料费用，又减少了热处理加工费用，具有推广价值。

碳质引弧剂代替钛质导电渣引弧生产G20CrNi2MoA电渣钢

因标准要求G2 0CrNi2MoA渗碳轴承钢电渣锭中的Ti含量≤ 0 0 0 5 % ,在母材 [Ti]为 0 0 0 5 %～0 0 0 9%时 ,原使用钛质导电渣引弧 ,2 5t电渣锭中Ti含量为 0 0 0 3%～ 0 0 11%部分高于 0 0 0 5 % ,但改用碳质引弧剂 (碳 70 % ,萤石 30 % )引燃生产的重熔锭中的Ti含量降至 0 0 0 2 %～ 0 0 0 5 % ,达到标准规定残余Ti含量的要求。已用碳质引弧剂生产碳素钢、合金结构钢、轴承钢、合金工具钢、不锈钢和高温合金 5 30 0 0t电渣锭 ,其成本较使用导电渣低。

G20CrNi2MoA钢机械性能与末端淬透性关系研究

本文通过试验研究,数理统计及金相分析找出了 G20crNi2MoA 钢机械性能与末端淬透性 J9硬度值之间的关系,并研究了以末端淬透性来保证钢机械性能的可行性。

冷轧对G20CrNi2MoA渗碳轴承钢组织演变与耐磨性的影响

采用电子背散射衍射分析(EBSD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等方法研究了冷轧对G20CrNi2MoA渗碳轴承钢微观组织演变规律和耐磨性的影响。结果表明:冷轧能够细化原材料晶粒;当冷轧变形量由0%增加到30%时,经二次淬火后,表层碳化物面积分数由4.38%增加到5.99%,碳化物平均粒径由0.15μm降低到0.13μm;经二次低温回火后,表层约0.9 mm渗碳层深范围内碳含量梯度和显微硬度梯度得到提高,平均摩擦因数由0%的0.489降低到30%变形量下的0.346,磨损率由27.2×10^-6mm^3·N^-1·m^-1降低到9.1×10^-6mm^3·N^-1·m^-1。表明材料经30%冷轧变形后,由于表层碳化物的面积分数和硬度得到提高,磨粒磨损和疲劳磨损逐渐减轻,使耐磨性得到提高。

G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子的热处理试验

进行了G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子的热处理试验。试验表明,用G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子,渗碳过程易于控制,淬火时可根据滚子尺寸不同,选择合适的淬火冷却介质,能完全保证G20CrNi2MoA钢制造的轴承滚子的淬火质量。用G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子,在满足技术要求的同时,即节约了材料费用,又减少了热处理加工费用,具有推广价值。

渗碳钢轴承套圈白斑原因分析

以酸洗后出现白斑渗碳钢制轴承内外圈为例,对其化学成分、显微组织、表面硬度及淬硬层深度等项目进行了分析与对比。结果表明,白斑处的表面硬度及渗碳层深度均低于正常部位,表面含碳量低及渗碳不均匀是引起酸洗白斑的主要原因。

三种常用渗碳钢混装渗碳工艺试验

为提高生产效率,对18CrNiMo7-6钢、20CrNi2MoA钢和20CrMnTi钢混装渗碳工艺进行了试验。通过对3种材料采用强渗期碳势1.1%、扩散期碳势0.75%、淬火保温期碳势0.75%,进行同炉渗碳淬火处理后,3种材料的硬度均达到58~62HRC,渗碳层深满足工艺技术要求,金相组织符合JB/T 6141.3—1992《重载齿轮渗碳金相检验方法》要求。

G20CrNi2MoA钢的回火特性及在柴油机针阀体上的应用

研究了由G20CrNi2MoA渗碳轴承钢制作的柴油机渗碳针阀体的回火特性。对该材料的化学成分、力学性能及显微组织进行了详细的检测,并研究制定了最佳的热处理工艺。在180~250℃不同温度下对针阀体试样进行回火处理,通过光学显微镜对针阀体座面及心部组织进行了分析,XRD检测了端面残奥含量,并用显微维氏硬度计对座面渗层及心部进行了硬度分析。结果表明,当回火温度为230℃时,G20CrNi2MoA钢针阀体的座面硬度可达740 HV(61.8 HRC),端面残奥体积分数为0.25%,能保证针阀体在230℃左右温度下具有良好的耐磨性和组织、尺寸的稳定性。试制出的针阀体寿命较长,能满足柴油机对针阀体的使用要求。

重载铁路货车轴承锻件颜色异常分析

针对G20CrNi2MoA电渣重熔钢制重载铁路轴承套圈锻件内径表面存在颜色异常现象,通过宏观观察、化学成分分析、扫描电镜以及能谱分析、金相检验等检测手段对异常部位进行了检验和分析。结果表明:该锻件内径表面存在颜色异常主要是因为该处存在夹渣冶金缺陷,与其周围的钢铁材料不同所致。最后针对G20CrNi2MoA钢电渣重溶生产过程提出了预防和改进措施。