20CrMnMo钢淬火过程有限元数值模拟

采用有限元分析对20CrMnMo钢淬火热应力场和温度场数值模拟研究。考虑了材料性能随温度变化的特性。基于温度场求解时对材料热物性参数取值、初始条件、边界条件、潜热等处理,对试样进行了温度场和应力场计算分析。结果表明,在淬火冷却过程中,表面温降速率较快,表面与心部存在较大的温差;温度的变化使表面承受压应力而心部承受拉应力,组织转变最终使表面承受拉应力而心部承受压应力。

20CrMnMo钢渗碳后冷却工艺的优化

通过生产跟踪和工艺试验,结合对20CrMnMo钢试样渗碳及淬火后金相组织的观察,分析了传统渗碳冷却后工件表面组织有粗网状碳化物,心部有大块状铁素体的缺陷,介绍了优化后的渗碳冷却工艺的优越性。该冷却方式可使渗碳零件在随后的淬火过程中产生均匀的组织应力和热应力,大大减少了零件的畸变量。

19CN5、20CrMnMo钢渗碳后硫化对摩擦磨损性能的影响

对19CN5、20CrMnMo钢渗碳淬火后磷化、不处理、低温电解硫化与真空离子渗硫的磨损性能进行了对比试验,结果表明:在润滑条件下,所研究的几种工艺的摩擦因数μ由大到小依次为:0.173、0.102、0.097、0.079;抗咬合及抗磨损性能按相对优劣依次为:真空离子硫化、低温电解硫化、不处理、磷化;在无润滑磨损条件下,硫化试样的抗磨损性能无明显的优越性。本试验为提高相关产品质量和硫化工艺的应用提供了试验依据。

20CrMnMo钢稀土碳氮共渗工艺的研究

采用滴注方法对20CrMnMo钢进行了稀土（RE）碳氮共渗,研究了稀土对碳氮共渗处理工艺和力学性能的影响,获得了最佳工艺参数。结果表明,稀土元素对20CrMnMo钢稀土碳氮共渗有明显的催渗作用,可使工件的有效硬化层深度加厚,改善工件的冲击性能和耐磨性;提高碳氮共渗温度可使有效硬化层增加;较佳工艺是共渗温度900℃＋8g/L稀土配入比例。

20CrMnMo钢紧固螺钉断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等测试手段 ,对断裂紧固螺钉进行了分析。结果表明 ,由于回火温度偏低 ,出现低温回火脆 ,使螺钉的塑性、韧性降低 ,在外力的作用下 。

20CrMnMo钢中心楔块的渗碳与氢脆

对中心楔块渗碳导致的氢脆断裂现象进行了分析研究。测试分析结果表明 ,中心楔块在渗碳后出现氢脆 ,是因为工件表面缺陷和内部组织应力过大 ,在渗碳气氛中 ,吸附在工件表面的氢分子转变为氢原子 ,随后向应力集中区域富集 ,当氢的浓度达到临界值CH,引起微裂纹 ,裂纹在应力区扩展 ,最后导致氢致滞后断裂。

深冷处理对20CrMnMo钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、光学显微镜、X射线衍射和光电直读光谱仪等手段,研究了不同深冷处理工艺对20CrMnMo钢组织和力学性能的影响。结果表明,在回火前深冷处理,20CrMnMo钢的微观组织更加均匀,马氏体得到细化并可降低残余奥氏体含量,强度、硬度、塑性和韧性均得到提高,且深冷温度为-150℃时效果最明显;回火后深冷处理,钢出现网状碳化物颗粒,残余奥氏体含量高于普通热处理,强度和硬度降幅很大,韧性虽有提高,但塑性变化不稳定。回火前进行-150℃深冷处理能使20CrMnMo钢的组织和综合性能得到较好改善。

喷砂预处理对20CrMnMo钢气体渗碳效率及渗层特性的影响

采用光学显微镜、接触角测量仪、显微硬度计等研究了喷砂预处理对20CrMnMo钢气体渗碳效率及渗层特性的影响。结果表明:在相同的气体渗碳工艺条件下,喷砂预处理对20CrMnMo钢气体渗碳具有明显的催渗效果,有效硬化层深度由1.24 mm增加到1.59 mm,即渗碳效率提高了约30%。同时,喷砂预处理使气体渗碳渗层脆性明显降低。

TiAlN涂层刀具对20CrMnMo钢的干切削与磨损性能研究

采用物理气相沉积法(PVD)在硬质合金刀具上沉积TiAlN涂层。在CA6140A普通车床上用TiAlN涂层刀具对20CrMnMo钢进行干切削试验,分别运用单因素试验方法和正交试验方法获得不同参数条件下的切削力值。运用单因素试验法获得不同参数条件下的刀具磨损形貌,并进行EDS分析。研究结果表明:背吃刀量与进给量的变化对切向力的影响最显著,对径向力影响最不明显;切削速度的增加对三向力变化影响较小,其中切向力变化为先减小、后增大、再减小、最后趋于平稳。TiAlN涂层刀具切削20CrMnMo钢切削力的最优切削参数组合为A3B1C1。背吃刀量和切削速度的增加都对刀具磨损影响较为明显,进给量的增加对刀具磨损影响最小。

20CrMnMo钢稀土渗碳研究

采用稀土渗碳工艺对20CrMnMo钢进行渗碳处理,研究了渗层增厚的动力学、渗碳层组织和性能。结果表明:稀土渗碳层中沉淀析出了大量弥散分布的粒状碳化物,淬火后表层组织为针状马氏体、大量细小颗粒碳化物、少量残余奥氏体。渗碳层的硬度与传统工艺相比提高了10%,耐磨性提高了32%,接触疲劳寿命也有大幅提高。

20CrMnMo钢齿轮裂纹分析及工艺改进

通过对 2 0 Cr Mn Mo钢齿轮渗碳淬火后裂纹的分析 ,认为裂纹的根源在于渗碳层的次表层发生了马氏体或贝氏体转变 ,导致低温下齿轮表面形成的拉应力超过其强度而开裂 ,针对这种情况制定了缓冷工艺 。

20CrMnMo钢不同渗碳淬硬层深度的组织与应力分布

以三种渗碳淬硬层深度不同的20CrMnMo齿轮钢试样为研究对象,对其显微组织和硬度梯度进行检测,采用电化学剥层技术,借助X-350A型X射线应力仪,测量各试样深层渗碳淬硬层的残余应力及其分布,将硬度梯度与残余应力的分布进行对照,认为20CrMnMo钢渗碳淬硬层硬度小于400 HV1,均为残余压应力,之后才转换为残余拉应力,这一结果为确保齿面具有可靠的抗接触疲劳性能,合理地确定重载大模数齿轮有效硬化层深度提供技术支撑。

20CrMnMo钢制动密封轴渗碳开裂原因分析

对 2 0 Cr Mn Mo钢制转动密封轴渗碳后开裂原因进行了失效分析 ,指出了造成开裂的原因 ,并提出了防止开裂的办法。

正火对20CrMnMo钢锻造过热组织的影响

对20CrMnMo钢的锻造过热组织进行了正火工艺试验。1020℃加热、保温3 h,稳定性过热组织晶界上的质点固溶于奥氏体中,采用强风冷却抑制其再从晶界析出,结果,晶界上分散的质点得到消除或大大减少,稳定性过热组织转变成非稳定性过热组织。再采用两次正火,粗大的晶粒便可以得到细化。

20CrMnMo钢热处理工艺试验与研究

我厂处理的船舶侧推器上的若干种大齿轮和齿轮釉,质量要求很严格,在实际生产中,我们认真制定和执行了热处理工艺,对20CrMnMo钢制的大齿轮及齿轮轴采用了三道热处理工序,选用淬火压床进行淬火的最佳工艺参数,经金相组织、力学性能等方面的检测,完全符合图纸要求。现以大齿轮和主动轴为例介绍如下。

20CrMnMo钢齿轮开裂原因分析

经过渗碳、淬火、回火及再次高频感应淬火和回火的20CrMnMo钢齿轮,在磨削后发现齿面有纵向裂纹。对开裂的齿轮进行了化学成分分析、金相检验和硬度测定,以揭示其开裂的原因。结果表明:齿轮高频感应淬火后的回火不充分因而残余应力较大,且磨削工艺不当,导致齿面磨削烧伤。正是这两个因素导致齿轮表面产生磨削裂纹。

封隔器卡瓦用20CrNiMo钢和20CrMnMo钢在某油田井下工况中的腐蚀行为

在模拟深井/超深井的高温、高压、含CO_(2)/H_(2)S环境中,对封隔器卡瓦用20CrMnMo钢和20CrNiMo钢开展腐蚀试验;利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱技术(XPS)和电化学测试等方法对比研究了两种材料的腐蚀行为。结果表明:模拟深井/超深井工况下,20CrMnMo钢腐蚀形态为典型的全面腐蚀,而20CrNiMo钢腐蚀形态为点蚀;两种材料表面形成的腐蚀产物均呈双层结构,外层腐蚀产物均由疏松絮状FeS和颗粒状FeCO_(3)构成;20CrNiMo钢内层腐蚀产物由单一的FeCO_(3)构成,而20CrMnMo钢内层腐蚀产物除了FeCO_(3)还有少量Cr(OH)_(3),Cr(OH)_(3)的存在有效提高了该钢内层腐蚀产物膜的保护性,从而使该钢耐蚀性能明显优于20CrNiMo钢。

20CrMnMo钢重载齿轮轴磨削裂纹控制与热处理工艺改进

重载齿轮轴工作承载大、冲击力强、要求安全性高,使用时除应具有优良的耐磨性能还应具有较高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,同时具有较高的抗冲击和抗过载能力。因此,齿轮轴的渗碳热处理工艺是满足这些性能要求的关键。近几年,本公司20CrMnMo齿轮轴深层渗碳在后序磨削加工中经常出现磨削裂纹。