42CrMoA圆钢样坯淬火开裂原因

某钢厂生产的42CrMoA圆钢样坯在调质处理后出现开裂现象。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析等方法对样坯开裂的原因进行分析。结果表明:样坯表面裂纹为淬火裂纹,裂纹源靠近母材心部一侧;淬火保温时间短、原材料组织不均匀、Cr元素成分偏析、偏析区内硫化物聚集等因素的共同作用导致样坯发生淬火开裂。

42CrMoA奥氏体晶粒长大行为研究

利用箱式电阻炉以及金相显微镜,试验研究不同Al含量以及热处理工艺对42CrMoA晶粒度长大行为的影响,确定不同Al含量、奥氏体化温度及对应保温时间下该钢种晶粒度长大行为的规律。结果表明:42CrMoA晶粒度长大行为与铝氮比和温度有直接关系,晶粒度临界长大温度随着铝氮比的降低而降低。当铝含量低于0.021时,随着Al/N值的降低,晶粒度临界长大温度与异常长大温度均降低,当铝含量高于0.021时,晶粒度异常长大临界开始升高。且当其他化学成分基本一致时,不同Al含量与奥氏体温度对应的晶粒度尺寸存在一定线性关系。

高强度风电螺栓用42CrMoA钢阶梯轴裂纹缺陷分析

42CrMoA钢阶梯轴调质开裂。对带有裂纹的阶梯轴试样进行分析。结果表明裂纹附近无夹杂物,组织无氧化脱碳。分析认为试样裂纹在调质处理过程产生。通过对化学成分优化,降低Si、Mo合金质量分数,添加更多的Mn、Cr合金,同时将w(C)从0.406%提高到0.425%,保证42CrMoA钢淬透性,化学成分优化后,在相同加工工艺情况下,阶梯轴没有再出现调质开裂。

42CrMoA冲击式凿岩钎杆用钢淬火开裂缺陷分析与研究

冲击式凿岩钎杆用钢因用于破碎岩体,故对材料的化学成分及热处理工艺有较严格的要求,在淬火时往往先进行650℃左右的正火以均匀其化学成分和组织,以满足对强塑积的要求。文章就某批42CrMoA冲击式凿岩钎杆用钢生产过程中淬火开裂问题进行分析,依据3种不同缺陷试样及正火后待淬火的正常钎杆试样进行宏观分析,以及化学成分、低倍、金相和硬度检验,确定缺陷发生的原因为热处理不当导致的应力裂纹,并提出了防止淬火开裂的改进措施。

Ni元素对曲轴用42CrMoA钢力学性能的影响

为改善曲轴用42CrMoA钢调质后的力学性能,满足重型商用车发动机曲轴用钢要求,分别进行了0.03%Ni、0.08%Ni、0.14%Ni、0.20%Ni含量的合金化试验。采用ICAP6300等离子光谱分析仪、蔡司光学显微镜、万能试验机及冲击试验机进行42CrMoA钢化学成分、力学性能、显微组织检验对比分析。结果表明,在42CrMoA钢中添加0.14%~0.20%的Ni元素,试验钢的CCT曲线右移、珠光体转变孕育时间增加了58 s、珠光体临界转变温度降低3.17℃、珠光体比例增加6.14%。试验钢经860℃油淬、560℃回火处理后,抗拉强度、屈服强度及不同温度下的冲击韧性均明显提高,钢材综合力学性能显著改善,说明添加0.14%~0.20%的Ni元素可以提高铁素体强度,进而提高钢材的力学性能,满足客户使用需求。

42CrMoA钢热变形过程动态再结晶行为

目的通过Deform-3D软件模拟42CrMoA钢的热压缩过程,研究在压缩量为60%、变形温度为950~1100℃和应变速率为0.01~10s^(-1)条件下42CrMoA钢再结晶模型的可靠性。方法将热压缩试样沿轴线对半分开,以试样中心和边部位置作为金相观察区,分析42CrMoA钢的热变形行为,将计算得到的动态再结晶临界模型输入Deform-3D软件的前处理模块中,模拟过程的变形参数与实验过程的相同,通过在模拟试样的心部和边部位置进行点追踪,实现模拟结果和实验结果中组织的对比分析。结果在压缩过程中42CrMoA钢真应力的变化受加工硬化和动态软化协同作用影响。随着温度的升高,试样心部和边部的再结晶体积分数均有所上升,且试样心部动态再结晶体积分数大于边部的。模拟结果显示,当温度由1000℃升高至1100℃时,试样心部动态再结晶体积分数由75.6%升高至89.5%,在相同条件下,通过金相观察到试样心部的动态再结晶体积分数由73.2%升高至85.3%。结论基于Johnson-Mehl-Avrami模型改进的Yada再结晶模型可以较好地描述42CrMoA钢的动态再结晶过程,实验结果与模拟结果间的相对误差小于8.35%,验证了动态再结晶模型的准确性。

42CrMoA六角螺栓的热处理工艺模拟

风电紧固件在实际生产中常通过热处理对紧固件坯料进行处理,以获得合适的组织与强度便于后续服役。利用Defrom-3D有限元模拟软件对42CrMoA六角螺栓热处理工艺进行了模拟。基于工厂现有热处理制度,通过对加热保温时间、淬火温度、冷却速率等工艺参数的调控选择,结合淬火温度场和表面残余应力分析,提出了新的热处理工艺方案。

冷却速度对42CrMoA钢显微组织与硬度的影响

在Gleeble-1500D热模拟机上,测定了42CrMoA钢在不同冷却速度下连续冷却时的温度-膨胀量曲线,并用杠杆法计算了各相的相对含量;测定了不同冷速下相转变后的洛氏硬度值;对转变产物的组织形貌进行了简单分析。研究结果表明:当冷却速度为0.2～0.6℃/s(组织为F+P+B),贝氏体含量逐渐增多;当冷却速度为0.7～17.0℃/s(组织为B+M),马氏体的含量逐渐增多,随着过冷奥氏体冷却速度的增加,其转变后产物的硬度逐渐增大。

42CrMoA钢锻件内部裂纹失效分析

采用化学成分分析、低倍检验、金相检验、能谱分析以及显微硬度测试等方法对某42CrMoA钢锻件内部裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:42CrMoA钢锻件的内部裂纹属氢致白点裂纹;由于该锻件锻造后去氢处理不及时,加上锻造不良产生的枝晶组织促进了氢分子在锻件内部的扩散,导致了微裂纹的萌生和扩展。建议42CrMoA钢锻件在锻造后及时进行去氢热处理,锻造时适当增加锻造比,改善材料的组织。

42CrMoA钢动态CCT曲线

采用膨胀法和金相-硬度法,在热模拟机Gleeble-1500D上测定了42CrMoA钢的临界点Ac1、Ac3、Ms,及其变形后在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线和相转变点;测定了转变产物的维氏硬度,并对其组织形貌进行分析,从而获得了该钢过冷奥氏体连续冷却动态相转变曲线(动态CCT曲线)。结果表明,当冷速不超过0.1℃/s,组织为F+P;当冷速为0.2～0.5℃/s时,组织为F+P+B;当冷速为0.6～0.7℃/s时,组织为F+P+B+M;当冷速为1～15℃/s时,组织为B+M;当冷却速度大于20℃/s时,转变产物为完全马氏体。

42CrMoA钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线

结合膨胀法和金相-硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟机测定了42CrMoA钢的临界点Ac1、Ac3和Ms点,测定了该钢在不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,相转变点;分析了连续冷却过程中过冷奥氏体转变过程及转变产物的组织形貌;测定了不同冷却速度下相转变后的硬度,获得了该钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线。结果表明,当冷却速度小于0.1℃/s时,转变产物为铁素体和珠光体组织;当冷却速度0.2～0.6℃/s时转变产物是铁素体、珠光体、贝氏体的混合组织;当冷却速度为0.7～17℃/s时,转变产物是贝氏体和马氏体的混合组织;当冷却速度大于20℃/s时,转变产物为完全马氏体,此次实验并没有获得完全贝氏体。

42CrMoA钢制内齿圈开裂失效分析

42CrMoA钢制内齿圈在加工结束后产生了裂纹,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计等对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明:裂纹的形成是因感应淬火工艺不当造成的,同时钢中还产生了较大的热处理残余内应力,钢中的氢和环境氢会向应力集中严重的淬火裂纹尖端富集,形成局部氢浓度升高,使初始淬火裂纹在残余应力作用下又以氢致延迟性裂纹继续扩展;通过采用正确的热处理工艺,在淬火后及时进行回火以改善淬硬层组织可预防开裂。

42CrMoA中针状铁素体组织的控制与力学性能研究

针对热轧态的42Cr MoA棒材中的针状铁素体组织,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度计、拉伸机、冲击机检测样品的金相组织、力学性能,研究了调质前后的组织状态与综合力学性能的关系,并提出了控制方法。结果表明:热轧态时,针状铁素体组织的强度下降,伸长率上升,但冲击功降低;调质后,由等轴珠光体和铁素体得到的调质组织综合力学性能最佳,正火不能完全改善针状铁素体组织对后续热处理的不良影响。

110 t转炉氧化钼直接还原合金化冶炼B7和42CrMoA钢的工业试验

分析了转炉冶炼过程使用氧化钼直接还原合金化代替出钢时钼铁合金化的氧化钼热力学和动力学还原条件。并在110 t转炉进行冶炼B7(/%:0. 38～0.48 C,0.15～0. 25 Mo)和42CrMoA钢(/%:0.38～0.45 C,0.15～25 Mo)的工业试验。结果表明,转炉氧化钼还原合金化与出钢钼铁合金化的钼收得率基本相同,约为95%,应用氧化钼直接合金化冶炼成本明显降低,吨钢成本约降低22元。

42CrMoA钢制曲轴稀土离子氮碳共渗工艺研究

在不同温度、时间、气压及稀土含量下对42CrMoA钢进行了稀土离子氮碳共渗工艺试验,测定了不同工艺参数下表面强化层的硬度、厚度,并对比了稀土离子氮碳共渗工艺与其它表面强化工艺处理后的磨损性能和弯曲疲劳强度等力学性能进行了研究。结果表明:5%RE、520℃×2 h、1.05 kPa气压为该工艺的最佳参数;42CrMoA钢制高速增压柴油机曲轴用该工艺处理后,完全能满足其使用性能要求。

42CrMoA曲轴钢中CaO-SiO_2-Al_2O_3系夹杂物的塑性化控制

为了减少42CrMoA曲轴钢精炼过程中CaO-SiO2-Al2O3系夹杂物对其基体损伤的影响,利用Factsage软件计算了42CrMoA曲轴钢中CaO-SiO2-Al2O3系低熔点夹杂物的成分,并根据钢液-夹杂物,钢液-精炼渣之间的平衡,计算分析了CaO-SiO2-Al2O3系夹杂物控制在塑性区域内所需的钢液成分及对精炼渣的要求。结果表明:CaO-SiO2-Al2O3系夹杂物存在两个变形良好的控制区域。区域1对应的精炼渣成分由于碱度过低在生产中受到极大限制,区域2要求的精炼渣成分往往会发生偏离。建议向精炼渣中配加适量的CaF2和MgO,以将CaO-SiO2-Al2O3三元系夹杂物转变为四元或多元系夹杂物。

大型42CrMoA钢薄板的调质处理工艺

在大型薄板件的调质处理中,工件变形大、硬度不均匀是影响热处理质量的两大因素。本文通过对热处理过程中应力和组织转变的分析,合理调整热处理工艺和过程控制,使工件的畸变和硬度均匀性大幅提高,满足了客户要求。

42CrMoA钢CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3系夹杂物低熔点区域的控制

为了对42CrMoA钢Ca（3-SiOzMgO—A12O3系夹杂物低熔点区域进行控制，利用热力学计算软件FactSage计算了1873K温度下的42CrMoA曲轴钢钢液与CaO—SiOz—MgO—A12O3。系夹杂物之间的平衡。结果表明：CaO-SiO2一MgO-A12O3系夹杂物的低熔点区域面积最大，w（Ca0）、w（MgO）和w（A12O3）对夹杂物低熔点区域的影响较为显著；夹杂物的成分落在低熔点区域内，各氧化物的活度应控制在CaO0．0010．1、SiOz0．0010．009、MgO0．0010．09、A12030．0010．09范围内；与之平衡的钢液中[0]和[A1]的质量分数分别为（5～15）×10“和（1～13）×10。

42CrMoA钢大功率柴油机曲轴热处理工艺开发

对42CrMoA钢大功率柴油机曲轴的技术参数和热处理工艺难点进行了分析,在工艺试验的基础上,最终确立了该大功率柴油机曲轴的热处理工艺方案和工艺参数,实现了大型中碳低合金钢曲轴水淬的工艺突破,保证了曲轴的力学性能达到技术要求,并成功将该工艺应用于批量生产。

浅析船用曲轴42CrMoA的冶金质量要求及控制

根据船用曲轴的使用要求及加工工艺要求,提出了船用曲轴对原材料钢锻件冶金质量的要求,指出了生产船用曲轴锻件42CrMoA的主要技术难点和控制要点。太钢通过采用合理的冶炼、热加工工艺,研制了船用曲轴钢锻件42CrMoA,并通过了中、韩、挪威、英、美、法、德等多国船级社认证,产品完全满足用户的技术要求。