18CrNi4WA钢渗碳针阀体开裂失效分析

目的研究18CrNi4WA钢渗碳针阀体开裂失效原因。方法通过化学成分分析、断口扫描分析、金相组织分析、能谱分析等测试手段,对18CrNi4WA钢渗碳针阀体的断裂模式及失效原因进行分析。结果针阀体失效件原始材料符合针阀体制造要求,但渗碳淬火温度过高,未得到最优的渗碳层组织,燃油中存在的硫元素导致喷油孔位置产生严重腐蚀,燃油局部压力的变化导致针阀体表面产生空蚀损伤,裂纹起始于喷油孔圆周面,自裂纹源向外发散呈月牙状,为典型疲劳断裂特征。结论腐蚀与空蚀损伤的协同作用加快裂纹的萌生,使针阀体在热疲劳及机械振动等交变载荷的作用下产生疲劳开裂,使用寿命大为降低。

15CrNi3MoA代替18Cr2Ni4WA钢的试验研究

研究了 1 5Cr Ni3Mo A钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 1 8Cr2 Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明 ,用 1 5Cr Ni3Mo A代替 1 8Cr2 Ni4WA钢是完全可行的。

18Cr2Ni4WA钢渗碳工艺的确定

18Cr2Ni4WA为航空常用合金渗碳钢,渗碳质量的稳定性直接影响到产品的可靠性与使用寿命。通过工艺试验确定出18Cr2Ni4WA钢不同渗碳层深度时的渗碳温度、渗碳时间、碳势等工艺参数。结果表明:随渗碳时间的增加,渗碳层深度呈抛物线规律增加,渗碳试样进行等温淬火后,采用金相测定法可更快速地测定渗碳层深度。

18Cr2Ni4WA钢渗碳后的渗层深度测定

研究了18Cr2Ni4WA钢渗碳后其渗层深度的测定方法,280℃等温淬火后采用金相法测定渗层深度时,容易获得渗层和心部间的清晰边界,最有利于渗层深度的测量;淬火和回火处理后也可以采用金相法测定其渗层深度,但较难识别其过渡区。采用维氏硬度法测定18Cr2Ni4WA钢渗层深度的流程较为复杂,且受材料、热处理工艺的影响,但能够反映经最终热处理后该钢的性能。

渗碳与喷丸复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及疲劳性能的影响

为提高18Cr2Ni4WA钢齿轮的服役性能,研究了渗碳与喷丸强化复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及常规疲劳和接触疲劳性能的影响规律。利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等测试和分析了表面组织结构、残余应力场、表面粗糙度、表面形态特征及表面加工硬化作用。结果表明:合理的喷丸强化工艺与渗碳复合处理能够显著提高18Cr2Ni4WA齿轮钢的旋弯弯曲疲劳性能和接触疲劳性能,但并不是喷丸强度越高,疲劳性能越好,而是存在较佳的喷丸强化参数,此条件下可获得良好的表面完整性,因而常规机械疲劳抗力和接触疲劳抗力均可协调提高。过高强度的喷丸处理会破坏渗碳钢的表面完整性,不利于疲劳性能。此外,复合改性对常规疲劳行为和接触疲劳行为的影响规律有所不同,此归于二者失效机制及控制因素的差异。

18Cr2Ni4WA钢渗碳后的热处理

１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢渗碳冷却后，组织中有较多的残留奥氏体。根据光学金相、扫描电镜分析、Ｘ射线衍射定量分析和性能测试的结果，对现有热处理工艺进行了改进，用６５０℃×２ｈ×２次回火代替了传统的６８０℃×８ｈ×３次回火工艺。最终淬火温度由８６０℃降为８２０℃，满足了性能要求，较大幅度地缩短了生产周期，节约了能源。

氮化激光淬火复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性能的影响

在SRVⅣ微动磨损试验机上考察了氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性能的影响。结果表明:在试验条件下,正火+高温回火试样表面的维氏硬度约为280 HV,而渗氮激光复合处理试样的维氏约为780 HV,具有较好耐磨性。并对磨损机理进行了讨论。

18Cr2Ni4WA钢渗碳层质量的综合控制模型

研究了 18Cr2 Ni4 WA钢在不同工艺下渗碳时渗碳层中碳的分布规律 ,建立了渗碳层深度和表面碳浓度分布的数学模型 ,为渗碳工艺参数的优化设计、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制提供了理论依据。

18Cr2Ni4WA钢的渗碳后热处理

针对合金钢18Cr2Ni4WA渗碳层热处理后残余奥氏体过多,硬度达不到要求这一问题,借助于实验方法。对18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体在高温回火中转变机制进行研究,得知相变硬化消除理论和碳化物析出理论在高温回火的不同时间中的不同作用,提出：680℃×3h空冷回火,650℃×2h空冷回火,810℃×15min空冷淬火,180℃×1.5h空冷低温回火的热处理工艺。达到既能缩短生产周期又能满足性能要求的目的。

氮化激光淬火复合处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响

在SRVⅣ微动磨损试验机上考察了氮化激光复合处理和正火+高温回火处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响。结果表明:在试验条件下,渗氮激光复合处理试样的维氏硬度约为780 HV,具有较好的抗微动磨损性能。磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。

18Cr2Ni4WA钢热处理工艺改进

本文对新旧两种18CrNi4WA 钢的热处理工艺进行了对比试验研究,试验结果表明,新工艺在缩短工件生产周期,降低成本的基础上,达到或接近旧工艺的各项性能指标。

18Cr2Ni4WA钢热处理工艺对显微组织和力学性能的影响

主要研究了 18Cr2Ni4WA钢热处理工艺对显微组织和力学性能的影响。通过提高热处理中的冷却速度参数 ,可有效地控制粒状组织 (Gs)的出现 ,同时采用复合热处理工艺 ,有效地改善 18Cr2Ni4WA钢的金相显微组织 ,提高钢的综合力学性能。

18CrMnNi MoA钢替代18Cr2Ni4 WA钢的试验研究

研究了 18CrMnNiMoA钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 18Cr2Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比试验 ,结果表明 ,用 18CrMnNiMoA钢基本可以替代

深冷处理对18Cr2Ni4 WA钢耐磨性的影响

研究了在不同化学热处理条件下深冷处理对 18Cr2Ni4WA钢耐磨性的影响。结果表明 ,深冷处理能显著提高渗碳层。

奥氏体相变对18Cr2Ni4WA钢超塑性的影响

研究了18Cr2Ni4WA钢的超塑变形特点,经过一次和两次循环热处理(淬火+回火)可使奥氏体晶粒细化到10.4μm和5.9μm左右。进行超塑拉伸时,在680℃和700℃出现两个超塑性峰值。研究结果表明,700℃出现的超塑性是奥氏体相变作用的结果。

18Cr2Ni4WA钢旋耕机大模数齿轮热处理工艺研究

介绍试验所用材料及方法,测定并分析18Cr2Ni4WA钢的等温转变曲线,研究渗碳、回火、淬火、深冷处理等热处理工艺对其组织及性能的影响,根据分析制定热处理工艺。结果表明,18Cr2Ni4WA钢应采用较低的渗碳温度,渗碳后采用2次650℃、4.5 h的高温回火,2次860℃淬火,2次零下115℃深冷处理以及160℃低温回火的热处理工艺。热处理后,表层组织为针状回火马氏体、少量残余奥氏体以及弥散分布的颗粒碳化物渗碳层组织,心部组织为板条状低碳回火马氏体,保证了表层的高硬度、高耐磨性及心部良好的强度、韧性。

18Cr2Ni4WA钢的临界点超塑性的研究

本文对18Cr2Ni4WA钢的临界点超塑性及其影响因素进行了研究,结果表明,在临界点(AC_1)温度变形时,由于发生相变,钢的塑性大幅度提高。临界点超塑性具有对应变速率及晶粒尺寸的敏感性。通过对变形过程中组织变化的观察与分析,探讨了临界点超塑性的微观机制。

热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳件组织和性能的影响

本文研究了渗碳后热处理工艺对18Cr2Ni4WA渗碳钢组织和性能的影响。结果表明:渗碳后油冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,试件心部得到细小的针状F+M复合组织;渗碳后炉冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,心部得到细小的颗粒状F+M复合组织。当淬火温度高于Ac_3时,渗碳后油冷或炉冷试件心部和表层均为粗大的M+A_R。渗碳后油冷再淬火的整体冲击韧性高于渗碳后炉冷再淬火者,特别是在接近Ac_1再淬火时差别更大。随淬火温度降低,炉冷者的整体冲击韧性随之下降;而油冷者变化不明显,并且比渗碳后二次淬火者稍高。试件渗碳后无论经油冷还是炉冷,心部硬度均随淬火温度的降低而下降,而表层硬度先增后降。建议此钢的渗碳热处理工艺采用渗碳后快冷+较低温度下的加热淬火,这样可在保证表层具有高硬度的前提下心部具有较高的韧性,以满足零件服役条件对性能的要求。

热处理技术对钢蜗轮副用材料18Cr2Ni4WA钢滑动磨损行为的影响

在SRVⅣ微动磨损试验机上考察不同热处理技术对18Cr2Ni4WA钢磨损行为的影响,并分析磨损机制。在试验条件下,渗碳激光复合处理试样的维氏硬度约为HV760,耐磨性最好,其次为渗碳、低温回火试样和淬火、低温回火试样;正火、高温回火试样的金相组织为回火索氏体,淬火、低温回火试样的金相组织为板条状回火马氏体和残留奥氏体,渗碳、低温回火试样和渗碳、激光表面淬火试样的显微组织均为针状马氏体、残留奥氏体和颗粒渗碳体,且渗碳激光复合处理试样的金相组织较为均匀、细小。