回火温度对40CrNiMo调质钢CMT堆焊HAZ组织性能的影响

针对海洋钻井平台齿轮的修复问题,采用冷金属过渡(CMT)技术在40CrNiMo调质钢表面进行堆焊,利用扫描电镜、显微硬度测试、冲击性能测试和拉伸性能测试等手段,研究了焊后回火温度对40CrNiMo调质钢堆焊热影响区(HAZ)组织和性能的影响。结果表明:随着焊后回火温度的升高,焊接热影响区的硬度逐渐下降,堆焊试样的抗拉强度逐渐下降,伸长率逐渐提高。焊后回火温度为400℃和500℃时,析出的碳化物在马氏体的条界、束界和晶界上分布,恶化了堆焊试样的冲击性能;焊后回火温度为600℃时,碳化物聚集长大和球化,并愈发弥散分布,从而改善了冲击性能。

淬火冷却介质对40CrNiMo钢矿用链轮轴调质后组织与力学性能的影响

采用力学性能测试及显微组织观察等手段,研究淬火介质对40CrNiMo钢矿用链轮轴调质后组织与力学性能的影响,发现油淬后回火样品的金相组织为致密、均匀的回火索氏体,具有较高的强硬度和较好的塑韧性。研究结果可为矿用链轮轴热处理工艺设计提供理论依据,对指导实际生产具有参考价值。

非调质钢F40MnV高温流动应力模型研究

采用Gleeb1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢进行实验研究,根据经典应力-位错关系和动态再结晶动力学方程,分别对加工硬化-动态回复和动态再结晶两阶段建立流动应力模型,然后统一表示为完整的F40MnV结构钢高温流动应力模型。根据实验结果计算拟合了模型中各参数。采用建立的流动应力模型计算实验条件下的流动应力,计算结果与实验结果吻合较好。并将所建立的流动应力模型用于F40MnV非调质钢热塑性成形数值模拟分析。

F40MnV非调质钢的热变形行为

采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为1 223-1 473 K,应变速率为0.1-10 s-1的热变形行为进行研究。通过奥氏体再结晶动力学回归计算得到了F40MnV钢的变形激活能,峰值应力和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系表达式。同时,得到了F40MnV钢的动态再结晶动力学方程和动态再结晶晶粒尺寸的数学模型。

40Cr调质钢高速冷滚打热力耦合数值模拟

在分析高速冷滚打成形原理的基础上,建立了热力耦合数学模型,通过常温和高温下不同应变速率的静态和动态压缩试验,结合Johnson-Cook流动应力公式,建立了40Cr调质钢的本构模型;利用有限元软件对40Cr调质钢高速冷滚打成形进行数值模拟,在考虑加工硬化与动态软化的综合效应下,获得了工件应力、应变和温度的分布,探讨了冷滚打成形过程中热力耦合形成的原因及成形速率对热效应的影响,并用试验进行了验证。结果表明:工件的温度分布和等效塑性应变分布是不均匀的,剧烈应变区的等效塑性应变高,温升高,难变形区的等效塑性应变低,温升低;试验结果证明了模拟分析的正确性。

用Arrhenius方程预测F40MnV非调质钢高温流动应力

采用Gleeble 1500热模拟实验机对F40MnV非调质钢在温度为950～1250℃、应变速率为0.1～10 s-1范围内进行了等温、等应变速率热压缩实验。依据实验的流动应力曲线,将材料参数表示为应变的函数,采用双曲正弦形式的Arrhenius方程建立了该种钢的高温本构模型。统计计算了模型预测流动应力和实验值之间的相关系数和平均相对误差分别为0.993和5.56%。结果表明:在实验温度和应变速率范围内,双曲正弦形式Arrhenius方程中材料参数可以表示为应变的多项式函数,该方程能够较为准确预测材料高温流动应力随变形量增加而变化的大小和趋势,适用于该种钢热锻造过程的数值模拟。

40Cr调质钢磨削淬硬表面强化效果的研究

通过变切深和变进给对40Cr调质钢进行磨削强化试验,研究强化层深度的变化规律,对试件的金相组织进行分析。结果表明,该工艺可使40Cr调质钢获得与感应表面淬火基本一致的强化效果。

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对４０ＳｉＭｎＶ非调质钢的金相组织，常规力学性能，断裂韧性，疲劳特性等力学性能的影响。研究表明，本钢具有与４０Ｃｒ调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力，但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量，先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径，冷却速度及热加工方式（轧制，锻造，正火）的控制。通过回归分析，建立了力学性能与微观组织参数间的数学模型。最后，本文对非调质钢的性能特点及应用前景进行了讨论，并提出了获得良好的综合力学性能的热加工工艺优化原则。

新型CrNiMo系调质钢大功率电牵引采煤机摇臂壳体的制造工艺研究

分析了电牵引采煤机摇臂壳体的力学性能要求,开发了新型的CrNiMo系调质钢及其热处理工艺,进行了摇臂壳体的铸造工艺模拟和加工工艺研究。结果显示,新型CrNiMo系调质钢的主要成分(质量分数,%)为0.37~0.44 C,0.60~0.90 Cr,1.25~1.65 Ni,0.15~0.25 Mo;其热处理工艺为空淬(正火)和高温回火。大型摇臂壳体的加工路线为铸造、空淬和高温回火、粗加工、去应力回火、精加工。新型CrNiMo系调质钢摇臂壳体具有较高的强度、硬度和塑性,满足大功率采煤机的使用要求。

40Cr调质钢磨削强化效果的研究

磨削强化处理技术是利用磨削热替代感应淬火热源对钢件表层进行强化处理,是将磨削加工与表面强化合为一体的工艺。该工艺可获得与感应表面淬火基本一致的强化条件和强化效果,其表层组织为马氏体硬化层,表层硬度53HRC左右,探明40Cr调质钢磨削强化的可行性。

40CrNiMo钢棱角位交流电场辅助粉末渗硼层的组织与性能

以Al_(2)O_(3)为填充剂和活性炭为添加剂的改性粉末为渗硼剂,采用40CrNiMo钢为基体,在75 V/100 Hz交流电场作用下于630、650、700、750和850℃进行电场增强辅助固体渗硼。采用X射线衍射仪、扫描电镜和硬度计对渗硼后的样品进行显微分析及性能测试。结果表明:交流电场对渗硼过程有明显的促进作用,即便在较低的渗硼温度(750、700和650℃)下也可以在40CrNiMo钢试样的平面及棱角区域形成单一的Fe_(2)B相渗硼层;850℃时,渗硼层的棱角部位出现了少量的FeB相。温度过高(如850℃)及过高的电场辅助渗硼电流(如700℃渗硼时的2.38 A电流),会使渗硼层表面形成疏松表层,不利于致密渗硼层的形成;750℃渗硼4 h后的渗硼层具有最高的致密性和渗层硬度,其渗层厚度和表层区域硬度分别为120μm和1700 HV0.05。

35MnVN、40MnVTi非调质钢温锻后的组织及耐磨性研究

研究了35MnVN、40MnVTi非调质钢和45、40Cr调质钢经650℃温锻后的显微组织及耐磨性,分析了磨痕形貌。结果表明,在90kg负荷下的滑动摩擦磨损特性试验中,35MnVN钢的耐磨性与40Cr钢相当,40MnVTi钢稍差,45钢最次。

40SiMnV非调质钢强韧性的研究

本文研究了热加工工艺对40SiMnV非调质钢的金相组织、常规力学性能、断裂韧性、疲劳特性等机械性能的影响。研究表明,这种非调质钢具有与40Gr调质态相近的强度、缺口疲劳极限及小能量多冲抗力,但韧性指标较低。非调质钢的强韧性取决于金相组织中珠光体与先共析铁素体的相对含量、先共析铁素体的晶粒大小及沉淀硬化能力。先共析铁素体的组织参数受原奥氏体晶粒直径、冷却速度及热加工方式(轧制、锻造、正火)的控制。通过回归分析,建立了机械性能与微观组织参数间的数学模型。对非调质铜的性能特点及应用前景进行了讨论,并提出了获得良好的综合机械性能的热加工工艺优化原则。

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调质钢钻削加工性能的研究

从钻削力、钻削扭矩、刀具耐用度等方面对比了４０Ｃｒ调质钢与４５碳钢、ＱＴ５０—５球墨铸铁的钻削加工性。采用正交回归方法进行试验设计与处理，建立了钻削力、钻削扭矩及刀具耐用度的经验公式，实验结果表明：４０Ｃｒ钢的钻削加工性与４５钢相当。

转炉冶炼F40MnV非调质钢的开发

介绍了石钢转炉冶炼生产F40MnV非调质钢采取的技术措施,对Φ25mm轧材成品进行了详细分 析,结果表明,石钢首次开发的F40MnV非调质钢符合标准要求,同时也满足了用户要求。

大规格40MnVS非调质钢棒材控轧控冷工艺研究

本文通过工业生产试验,开发了一种大规格棒材的控轧控冷工艺,并成功试制了Ф110mm的大规格非调质钢棒材,各项性能指标经过检验满足用户的产品标准要求。

微合金化技术在40MnV非调质钢中的应用

本文按照非调质钢的微合金化理论,控制V、Ti、N的含量,使40MnV非调质钢的综合力学性能大大提高。