34CrNiMo钢齿轮轴开裂原因分析

对 34CrNiMo钢齿轮轴的化学成分、金相组织及断口分析表明 ,其淬火开裂的主要原因是由于锻造温度过高 ,导致过热缺陷所致。

不同载荷下玻璃陶瓷与34CrNiMo钢摩擦磨损分析

针对CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃陶瓷在实际应用中出现的材料损耗问题,采用在不同载荷下与34CrNiMo钢作摩擦磨损实验的方法,观察摩擦系数和磨损量的变化,了解玻璃陶瓷与合金钢摩擦时的摩擦磨损性能,为降低玻璃陶瓷在实际应用中的材料损耗提供试验依据。结果表明:随着载荷的增加,玻璃陶瓷的磨损量和摩擦系数增加。同时,玻璃陶瓷在磨擦后期的摩擦系数的增加幅度也逐渐增大。玻璃陶瓷的磨损形式主要为犁沟磨损和疲劳磨损,但也会出现粘着磨损的现象。

调质工艺优化对ZG34CrNiMo钢组织和低温冲击性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究调质工艺对ZG34CrNiMo钢U形试块心部显微组织、力学性能和冲击断口形貌的影响。结果表明,相比于常规调质工艺,ZG34CrNiMo钢经优化调质工艺(增加高温正火、提高淬火液冷速和高温回火快冷)处理后,淬火冷却过程U形试块心部组织充分完成马氏体转变,晶粒度等级由7.6级提升至8.3级,冲击试样断口形貌上观察到大量椭圆形韧窝,心部试样的-35℃低温冲击能量平均值由7.23 J提升至43.00 J。采用微量V或稀土元素改善钢材成分,心部试样综合力学性能进一步显著提升,尤其是-35℃低温冲击能量平均值达到77.00 J。

承载曲轴用34CrNiMo6钢调质处理工艺强韧化机理研究

针对高承载曲轴需要高强塑性匹配的要求,选用34CrNiMo6钢并进行调质热处理,研究淬、回火温度对合金钢力学性能的影响规律,建立工艺-组织-性能的匹配关系,揭示合金钢调质热处理后强韧化机理。得出结论为:回火温度一定时,随着淬火温度升高,34CrNiMo6钢硬度、强度是逐渐小幅下降,伸长率先增加后减少,并在860℃时达到峰值,冲击功则逐渐增加。淬火温度一定时,随回火温度增加,硬度、抗拉强度和屈服强度呈现出先降低后增加最后又降低的趋势,伸长率和冲击功呈现出先增加后减小的抛物线形态。在580℃回火,硬度、强度达到小高峰,伸长率获得最大值,冲击功比560℃时的最大值略有下降。当回火温度超过600℃时,各项性能急剧下降。因此,34CrNiMo6钢的最佳调质工艺为:860℃淬火+580℃回火,其强韧化机理与索氏体的细化程度和残余奥氏体含量及变形过程组织中的位错密度有关。

34CrNiMo6钢连杆热处理工艺研究

针对某型号柴油机连杆强度和硬度匹配性差的问题,通过正交试验研究了34CrNiMo6钢连杆淬火回火热处理工艺,分析了不同工艺参数(淬火冷却介质、冷却时间、回火温度、回火时间等)对零件淬火、回火后的金相组织、硬度及力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺参数。结果表明,影响34CrNiMo6钢连杆强度与硬度重要程度的因素次序是:回火温度最大,回火时间和淬火冷却介质其次,冷却时间最小。使用优化的工艺参数能使材料强度和硬度很好地匹配,满足柴油机连杆要求。

风力发电机主轴用34CrNiMo6钢的韧脆转变温度分析

为获得风力发电机主轴用34CrNiMo6合金结构钢的韧脆转变温度,沿其径向不同位置处制取V型冲击试样,并在-110~25℃进行了夏比冲击试验,利用Boltzman函数对剪切断面率与温度进行拟合,得到韧脆转变温度曲线并获得脆性断面占50%所对应的试验温度(即FATT50)。利用扫描电镜分别观察试样脆性及韧性断口形貌,简要分析了该材料在脆性及韧性条件下的断裂行为。试验结果表明:该主轴用34CrNiMo6钢的韧脆转变温度在-50^-70℃,且主轴表面的韧脆转变温度比芯部的稍低。较高试验温度下试样塑性断口表现出典型的韧窝状形貌,随着试验温度的降低,逐渐向解理形貌过渡。

改善34CrNiMo6含硫电渣钢B类夹杂物的工艺实践

34CrNiMo6钢(/%:0.30~0.38C,0.50~0.80Mn,≤0.40Si,0.015~0.035S,≤0.035P,1.30~1.70Ni,1.30~1.70Cr,0.15~0.30Mo)的冶金流程为30 t EAF-LF-VD-浇铸Φ470 mm电极-3.6 t ESR锭(Φ610 mm)-锻成Φ280 mm棒材。在分析冶炼过程中影响钢中B类夹杂物级别因素的基础上,通过将电极氧含量从20×10^(-6)降至11×10^(-6)、同时电极S含量由0.035%提高到0.045%,进而减少重熔过程FeS等附加剂的添加量,将萤石-Al_2O_3-SiO_2-MgO重熔渣系中萤石由45%提高到60%及SiO_2由15%降低到5%等措施,生产钢材的B类夹杂物级别由原先的2.5级降至≤1.5级,并且钢中硫分布均匀适中,保证了电渣钢的质量。

风力发电机用34CrNiMo6钢调质工艺研究

增速箱内齿圈是风力发电机组的关键组成部分,本文研究的内齿圈为34CrNiMo6钢的大型锻件。由于零件具有尺寸大、壁薄和力学性能要求高等特点,对热处理质量要求较高,确定34CrNiMo6钢内齿圈加工路线设计为锻造→粗加工→正火+高温回火→粗铣齿→调质→磨齿。内齿圈调质工艺采用淬火保温温度870℃,回火温度530℃,结果表明,进行调质处理后零件淬火硬度为292HB^304HB,内外齿圈椭圆度在4.1~4.9mm,满足技术要求。

34CrNiMo6钢复合喷丸强化的有限元模拟

为了研究复合喷丸的工艺效果,利用ABAQUS有限元仿真软件进行模拟分析,建立了34Cr Ni Mo6钢随机多弹丸的周期性三维有限元模型。首先对所提出的周期性有限元模型进行周期性验证和试验验证,然后利用周期性有限元模型对复合喷丸的强化效果、不同喷丸强度对残余应力场的影响进行分析。结果表明:该周期性三维有限元模型可有效模拟喷丸强化效果;复合喷丸强化使34Cr Ni Mo6钢表面产生的残余应力和最大残余应力均高于单一喷丸产生的,且表面残余应力分布更加均匀,但最大残余应力所处深度不变;复合喷丸可得到更小的表面粗糙度。

34CrNiMo6钢的热变形行为及热加工图研究

基于Gleeble-3500热模拟压缩实验,对热变形行为及热加工图进行分析。结果表明:34CrNiMo6钢的热变形激活能为365.653kJ/mol;在变形温度1030~1120℃、应变速率0.005~0.03s-1及变形温度1050~1090℃、应变速率0.1~0.5s-1区域内发生的动态再结晶较为充分,是最佳的加工窗口;平均晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐变大;随着应变速率的增大而降低,但应变速率对平均晶粒尺的影响不是十分显著。

34CrNiMo6钢与Q245钢大型齿圈的焊接工艺

针对大型全焊接齿圈进行了工艺分析、焊接试验,确定了相应的焊接工艺参数,并对焊接后的变形处理和热处理工艺进行了分析,通过实际应用,取得了满意效果。

34CrNiMo6钢过热过烧断口研究

利用光学显微镜和电子显微镜等分析手段,对34CrNiMo6钢的锻造过热过烧宏观断口、微观断口及力学性能进行了分析研究,确定了过热过烧断口界限的评判依据。使产品质量得到控制,避免毛坯件在锻造时如出现过热过烧断口,因评判错误而给公司带来不必要的经济损失。

拉伸预应变对34CrNiMo6钢室温拉伸性能及低周疲劳性能的影响

自增强超高压容器在服役过程中通常需要承受循环内压作用,研究预应变对其筒体材料34CrNiMo6钢室温拉伸性能和低周疲劳性能的影响,对保障超高压容器的结构完整性具有重要意义。以国产34CrNiMo6钢为研究对象,开展不同拉伸预应变水平下的室温拉伸试验及对称应变控制条件下室温低周疲劳试验。结果表明:与原始试样相比,在6%预应变范围内,材料的屈服强度和抗拉强度随预应变水平的增加而增大,但伸长率和断面收缩率出现了连续单调下降。预应变显著改变了滞回曲线的应力幅值及形状,且预应变前后材料表现出明显的拉-压不对称和循环软化/硬化特征;在1%~4%预应变水平下,材料的低周疲劳寿命呈现出先升高后降低的趋势。

34CrNiMo6钢曲轴轴颈感应淬火硬化微观机理

利用显微硬度计测试了34CrNiMo6钢曲轴轴颈在460、480、500 V淬火电压下,经中频表面感应淬火+300℃回火后的硬度值。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM、EBSD)、X射线衍射分析仪(XRD)观察不同淬火电压下轴颈组织演变,研究了组织演变对曲轴钢表面硬度的影响机制。结果表明,在460、480、500 V电压感应淬火后,各试样表层硬度均有明显提高,并在次表层硬度达到最大。这主要是由于经不同电压表面感应淬火后,各试样不同区域组织不同,相的含量不同、位错密度不同造成的。根据组织及硬度分布的不同,轴颈由表及里可分为淬硬层、过渡层及心部。淬硬层深度、硬度与淬火电压呈正相关。

34CrNiMo6钢的高温流变行为及热加工图

研究了34CrNiMo6钢的高温流变特性,并获得了其最佳热加工工艺窗口。首先,使用Gleeble-3500热模拟实验机对34CrNiMo6钢在变形温度为1173~1473 K、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下进行等温热压缩实验,得到了不同应变速率和变形温度下的真实应力-真实应变曲线,并用Arrhenius模型对材料本构关系进行多元非线性回归,结果表明其回归精度较高。其次,使用流变数据构建了34CrNiMo6钢的热加工图并进行分析,考虑到所有应变情况,34CrNiMo6钢热加工工艺窗口应避开变形温度低于1300 K、应变速率高于0.05 s^(-1)和变形温度高于1400 K、应变速率高于0.14 s^(-1)的区域。最后,金相分析表明:34CrNiMo6钢在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较小的区域具有晶粒不均匀、晶界不规则的特点,这是由于此时动态再结晶不完全;而在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较大的区域发生完全动态回复和动态再结晶,组织比较均匀。

小模数齿轮离子渗氮层深均匀性研究

探讨了炉压对小模数齿轮离子渗氮齿根层深均匀性的影响。结果表明:低炉压时,齿根渗氮层较浅,不能形成连续的渗氮白亮层,采用饱和硫酸铜溶液侵蚀会出现铜色沉积。随着炉压提高,齿根渗氮层深提高,表面渗氮白亮层连续,当炉压提高到680Pa时,齿根渗氮层深达到节圆层深的87%,渗氮层均匀。

钢的奥氏体晶粒度显示新方法

介绍了采用两种不同工艺热处理后,用常规制备金相试样的方法可以很好地显示42CrMoS4V,34CrNiMo6和20CrMnTiH钢的奥氏体晶粒度的新方法。

Al含量对34CrNiMo6刀具钢激光熔覆WC/Ti-Al层组织和性能的影响

为了提高刀具用34CrNiMo6钢的耐磨性能,通过激光熔覆方式在其表面制备得到WC/Ti-Al涂层,通过试验测试手段分析Al元素含量对其微观组织和摩擦性的影响。研究结果表明:逐渐提高Al量后获得了更优结构熔覆层,而Al量过高时会引起熔覆层表面质量下降。加入Al熔覆层内形成了由Al相与Ti-Al相共同组成的黏结相,通过原位生长获得了由WC、TiC、Al_(2)O_(3)构成的复合熔覆层。加入20%Al后制得具有致密组织的熔覆层,获得了均匀尺寸的晶粒,跟基体间形成了良好冶金结合。不含Al熔覆层相对于高速钢基体硬度更小;当Al含量达到20%时,熔覆层获得了最大硬度,各位置的硬度也基本接近。在熔覆层中加入Al后获得更低的摩擦因数。提高Al含量后,熔覆层磨损率先减小再增大,获得了更致密熔覆层组织,发生了一定程度的塑性流动并产生片状磨屑。

高铁车轴用34CrNiMo6钢的热处理工艺

对高铁车轴用34CrNiMo6钢的热处理工艺进行了试验研究。结果表明,34CrNiMo6钢试样经850℃油淬、680℃回火后,其抗拉强度为829.7 MPa,屈服强度为730.0 MPa,断后伸长率为23.3%,达到高铁车轴要求的力学性能指标,且常温冲击吸收能量为141.7 J,-20℃冲击吸收能量为128.3 J,-40℃冲击吸收能量为121.3 J。

34CrNiMo6钢三拐曲轴热模锻成形工艺方案设计及数值模拟分析

以某款材质为34CrNiMo6高强度结构钢的三拐曲轴为研究对象,通过数值模拟与工艺实验相结合的方法,开发热模锻成形工艺方案。首先,研究该三拐曲轴用锻态34CrNiMo6高强度结构钢的高温流变行为,建立34CrNiMo6钢在DEFORM软件中的高温流变模型。其次,对初始工艺方案进行数值模拟,分析预锻件和终锻件的成形过程、填充情况、温度分布和等效应变分布。分析初始工艺方案下三拐曲轴平衡块充填不饱满的原因为:金属不易充填“高筋薄壁”的平衡块型腔而更容易从阻力较小的桥部流出,导致形成飞边。在此基础上,提出在模具局部增加阻力墙结构的改进工艺方案,数值模拟结果显示,预锻件和终锻件的充填效果均得到了有效提升。最后,采用带阻力墙的改进工艺方案进行工艺实验,结果表明,锻件充填饱满,无锻造缺陷。