超声振动干式镗削40CrMnSiMoVA钢的试验研究

研究了干式切削条件下 ,超声振动镗削4 0CrMnSiMoVA钢的工艺方法及加工精度、表面粗糙度。

超声振动镗削40CrMnSiMoVA钢

研究了将超声波的能量施加于刀具 ,刀具以超声频振动镗削 40 Cr Mn Si Mo VA钢(HRC5 0～ 5 5 )的工艺方法 ,通过试验研究了加工精度。

应力比对40CrMnSiMoVA钢P-da/dN-Δk曲线影响研究

在介绍40CrMnSiMoVA钢的力学性能和试验条件基础上,根据金属材料疲劳裂纹扩展的统计分析方法,求出P-a-N和P-da/dN-Δk曲线,并对不同应力比条件下的试验数据进行可靠性分析和比较,探讨中值da/dN-Δk曲线和99.9%可靠度da/dN-Δk曲线的变化规律。研究结果表明,P-da/dN-Δk曲线与应力比有很强的相关性,随着应力比增强,裂纹扩展速率增加。当可靠度要求增加时,这种趋势更明显。根据研究结果,恰当地考虑40CrMnSiMoVA钢对于不同应力比的影响,便于进行概率断裂力学分析。

40CrMnSiMoVA钢棒材和锻材裂纹扩展特性对比分析

在分析40CrMnSiMoVA钢棒材和锻材力学性能的基础上,对其裂纹扩展特性进行了统计分析,并对其均值和方差进行了假设检验。结果表明:两种材料的裂纹扩展速率和寿命均随着裂纹的增加而增加;其裂纹扩展寿命的分散性均随裂纹长度的增加而减少;而其裂纹扩展速率的分散性,先随裂纹长度的增加而减小,达到一定程度后则随裂纹长度的增加而增加。锻材的分散性大于棒材。该结论对于了解该材料的裂纹扩展性能,合理使用材料均有积极的意义。

40CrMnSiMoVA钢锻件的塑性研究

本文研究了40CrMnSiMoVA钢锻件φ值不合格的原因及预防措施。不合格原因是:最终热处理后板条马氏体组织较单一,束领域过大。预防措施是:锻造和热处理工艺应保证锻件原始组织的晶粒均匀、细小,并形成弥散分布的铁素体—索氏体双相组织。

40CrMnSiMoVA钢件电刷镀工艺

研究了 40 Cr Mn Si Mo VA钢件表面划伤的电刷镀修复工艺 ,并提出了该种材料的刷镀工艺流程及条件。

回火温度对40CrNiMo钢耐摩擦磨损及抗氧化性能的影响

通过扫描电子显微镜、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机等系统研究了回火温度对40CrNiMo钢组织、硬度、摩擦磨损性能及抗氧化性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,钢中渗碳体加快析出并逐渐聚集球化,其形貌从细片状转变为粗粒状,500℃回火的钢铁素体发生再结晶;硬度与耐磨性呈下降趋势。不同温度回火的试样在800℃的抗氧化评级为GB/T 13303—1991中的4级“弱抗氧化性”,表明回火40CrNiMo钢适用于温度较低的服役环境。

40Cr钢转动轴齿轮磨损原因

某40Cr钢转动轴在转动测试约35 h后,转动轴齿轮出现磨损现象。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验、硬度测试等方法分析了齿轮磨损的原因。结果表明:该转动轴齿轮与齿轮轴套的热处理工艺控制不当,导致齿顶表层晶粒偏大;与该转动轴齿轮匹配的齿轮轴套硬度偏高,使转动轴齿轮发生变形以及齿顶表层材料缺失,缺失的材料形成磨粒磨损,最终导致该转动轴齿轮齿牙缓慢剥落。

EH40钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为研究

通过浸泡法、电化学法研究了EH40钢在海水模拟溶液中的耐蚀性。浸泡实验结果表明:在1400 h内随着腐蚀时间的推移,试样表面的腐蚀孔洞数量不断增加,在360 h时腐蚀孔洞数量最多,在840 h后表面逐渐有腐蚀产物形成,致使腐蚀孔洞数量增长不明显。电化学测试结果表明:随浸泡时间增加耐蚀性先减弱后增强,360 h时耐蚀性最差。对EH40钢在模拟海水溶液中的腐蚀行为进行研究具有重要的工程实践意义和理论研究价值,有助于推动海洋工程材料的发展和应用。

水泥选粉机40CrMoA钢轴断裂原因

某水泥选粉机40CrMoA钢轴在服役10 d后出现断裂事故,采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验等方法对其断裂原因进行分析。结果表明:钢轴显微组织为回火索氏体+条状或块状铁素体,组织中存在硫化物等非金属夹杂物和带状组织,夹杂物和带状组织处容易产生应力集中;裂纹在缺陷处萌生并扩展,最终导致钢轴断裂。

40CrNiMoA钢气体渗氮层硬度优化

通过分析40CrNiMoA钢调质基体硬度、回火索氏体数量、渗氮温度、氮势值,以及换气率对渗氮性能的影响,得出结论:硬化层深度(498HV1)随基体硬度提高而增加,随回火索氏体数量增加而增加,随渗氮温度降低而增加,随氮势值和换气率提高而增加。40CrNiMoA钢气体渗氮可以实现表面硬度达到600~635HV1,同时0.52mm深处达到498HV1的技术要求。

超声振动镗削40CrMnSiMoVA(50～55HRC)钢的试验研究

研究了将超声波的能量施于刀具 ,刀具以超声频振动镗削 4 0CrMnSiMoVA( 5 5HRC)的工艺方法 ;通过试验研究了加工精度、表面粗糙度。

30CrMnSiNi2A和GC4(40CrMnSiMoVA)钢裂纹扩展性能比较分析研究

在分析30CrMnSiNi2A和GC4力学性能的基础上,在相同裂纹长度条件下,对两种材料的裂纹扩展寿命和裂纹扩展速率的统计特性进行了统计研究。经比较分析后认为,由于30CrMnSiNi2A钢的裂纹扩展速率较慢,故裂纹扩展寿命较长,但由于其分散性较大,在裂纹长度较大时,99.9%的安全寿命尽管仍比GC4钢大,但两者已很接近。

40CrMnSiMoVA钢的热处理工艺与性能

分析了40CrMnSiMoVA钢不同热处理工艺对其显微组织和机械性能的影响。提出了适合于防弹钢盔的热处理工艺。

40Cr钢热变形行为及热加工图

为研究40Cr钢的热变形行为和热加工性能,在Gleeble1500型热模拟试验机上对40Cr钢进行了不同参数下的等温热压缩试验,建立了包含再结晶特征的40Cr钢高温流变应力模型,并绘制了其热加工图。结果表明,所建立的流动应力模型能够很好地预测40Cr钢不同热变形条件下的应力-应变曲线。观察了不同变形条件下热压缩试样的微观组织,发现失稳区域为不完全动态再结晶的“项链”组织,非失稳区域中耗散值较小区域和较大区域分别为平均晶粒尺寸为128.2和20.4μm的动态再结晶组织,验证了热加工图的可靠性。结合微观组织观察和热加工图分析,可以确定40Cr钢的最佳热加工区域为温度1050~1150℃、应变速率1~10 s^(-1)。

温轧40CrMo中厚钢板在退火过程中铁素体与碳化物的协同演变规律

将温轧40CrMo钢置于700℃下退火,分别保温15 min、60 min、120 min,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术观察铁素体与碳化物的协同演变规律。结果表明:温轧板的组织中分散着大量的纳米级碳化物,经过15 min退火保温后,组织内以铁素体的回复机制为主;带状铁素体出现向等轴状转变的趋势,铁素体平均晶粒尺寸为0.76μm;铁素体晶内部碳化物尺寸较小,晶界上的碳化物尺寸较大,碳化物平均尺寸为54.85 nm。将退火保温时间延长到60 min后,组织内主要发生铁素体的再结晶和部分晶粒的长大,铁素体的平均晶粒尺寸为1.86μm,碳化物开始长大与球化,碳化物平均尺寸为57.55 nm。退火120 min后,组织内主要以长大机制为主,晶粒的长大和晶界的迁移现象最为明显,得到粗大的铁素体和碳化物,此时铁素体的平均晶粒尺寸为4.15μm,碳化物的平均尺寸为61 nm。随着退火时间的延长,晶界经历亚晶界迁移、大角度晶界快速增殖和大角度晶界缓速增殖三个阶段的演变过程。本工作通过对实验数据进行拟合分析,构建了40CrMo钢温轧板在退火过程中铁素体与碳化物的长大动力学模型,发现铁素体和碳化物的交互长大机制与长大速率有关。

不同壁厚下40CrMnSiB钢柱壳内爆炸膨胀裂纹生成机制分析

针对内爆加载下弹体钢壳膨胀断裂机制,采用光滑粒子流体动力学方法(smoothed particle hydrodynamics,SPH)对几种壁厚下40CrMnSiB钢柱壳在内爆载荷下的膨胀断裂过程与裂纹分布规律进行了数值模拟;利用爆炸水井回收技术开展了对比实验研究;结合柱壳断裂破片的宏观形貌与微观组织分析了其裂纹的生成机制。结果表明,40CrMnSiB钢柱壳的断裂模式随着壁厚的增加由纯剪切逐渐过渡到拉剪混合;当柱壳壁厚由4 mm增至17 mm时,拉伸裂纹所占比例由0逐渐增至4/5,柱壳裂纹周向密度和形成破片总数则分别减小了54.54%和67.06%,并且随着金属柱壳壁厚的增加,最终破片的质量分布逐渐分散;分析回收破片微观组织发现,柱壳的断裂实际是由壳体内表面产生的剪切裂纹与外表面产生的拉伸裂纹共同作用及相互竞争的结果,裂纹之间存在相互屏蔽的现象。

40Mn钢高温高应变速率塑性本构行为

为研究40Mn钢在高温高应变速率下的塑性本构行为,利用分离式霍普金森压杆装置对40Mn钢开展了高温(650℃)和高应变速率(1700、2800、3500、4600和5500 s~(-1))下的压缩实验。实验结果显示,在应变速率高于4600 s~(-1)时,40Mn钢的应变速率强化效应明显减弱。对测量获得的应力和应变数据进行Johnson-Cook塑性本构模型拟合。利用MATLAB进行了材料塑性本构参数的优化,并在有限元模拟中应用了所构建的本构模型。通过对比有限元模拟和实验测量的高速压缩后的试样高度,验证了所构建本构模型及优化后的模型的预测精度。

中心偏析对FH40低温钢焊接组织性能的影响

利用金相(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及能谱(EDS)等手段研究了FH40低温钢焊接接头显微组织演变及其对低温冲击韧性的影响.结果表明,FH40低温钢母材具有优异的综合力学性能,其屈服强度为420 MPa,抗拉强度为518 MPa,-60℃夏比冲击功为162 J,而焊接接头熔合线位置及热影响区的低温韧性急剧降低至16 J.显微组织分析表明,低温钢母材为细小的多边形铁素体+珠光体组织,在心部位置珠光体组织呈带状分布.焊接热影响区的显微组织主要为针状铁素体,但是心部存在明显的马氏体带.针状铁素体硬度为229.7 HV_(0.05),比原来的多边形铁素体高约40 HV_(0.05),而马氏体的硬度为313.7 HV_(0.05),较原来的多边形铁素体高约140 HV_(0.05).EBSD结果显示在马氏体带存在较高的内应力,这是造成焊接接头低温韧性急剧下降的主要原因.EDS表明,中心偏析导致热轧低温钢母材形成C、Mn富集的珠光体带,这些C、Mn富集的珠光体带在焊接热影响作用下重新奥氏体化,并在冷却过程中转变成硬质相马氏体组织.

奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响

用硬度-温度法测定了试验材料的相变温度,研究了不同奥氏体化温度对40CrMoVTiNb钢组织和力学性能的影响。研究结果表明,40CrMoVTiNb钢的相变温度AC1为700~710℃、AC3为820℃。40CrMoVTiNb钢820℃以下温度加热时,随着奥氏体化温度提高,试验材料淬火态的硬度升高,淬火温度为820℃时,淬火态硬度最高,HRC为56.3。试验材料780℃淬火加热时综合性能最佳,抗拉强度为1120 MPa,伸长率为18%,断面收缩率为61.9%,冲击功AKV为107.3 J,组织为回火索氏体和少量铁素体。