42CrMo4大截面主轴锻件热处理工艺及性能研究

针对大尺寸42CrMo4主轴锻件常规调质后冲击功及断面收缩率不合,进行补充回火和亚温淬火试验。结果表明,随回火时间的延长和回火温度的提高,锻件强度降低、断面收缩率和冲击功均有提高,但冲击功仍不满足技术要求;而采用亚温淬火工艺后材料塑韧性显著提高,主轴锻件各项性能指标满足技术要求。

锻造温度对42CrMoSrIn新型模具钢锻模性能的影响

使用42CrMoSrIn钢新型材料锻模,以不同的锻压温度对6061铝合金件进行了锻压试验,并对模具使用寿命和磨损性能进行了测试与分析。结果表明:始锻温度410~470℃时,模具寿命、裂纹平均宽度和裂纹平均深度的变化幅度较小,始锻温度500℃时,模具寿命显著缩短、裂纹平均宽度和平均深度显著增大;与470℃始锻温度相比,500℃始锻时模具寿命缩短38.66%。终锻温度在350~380℃时,模具寿命、裂纹平均宽度和裂纹平均深度的变化幅度较小,终锻温度320℃时,模具寿命显著缩短、裂纹平均宽度和平均深度显著增大;与350℃终锻温度相比,320℃终锻时模具寿命缩短36.73%。为了延长模具使用寿命,42CrMoSrIn钢锻模在锻压过程中的始锻温度不宜高于470℃、终锻温度不宜低于350℃。

42CrMo4风电主轴热处理工艺改进

42CrMo4风电主轴采用常规热处理工艺后,低温冲击韧性不能满足要求。采用改进的降温淬火工艺,将淬火温度从860℃降至810℃,以及水淬油冷方式使产品完全满足技术要求。

42CrMo主轴断裂原因分析

对断裂的42CrMo钢主轴的化学成分、力学性能、金相组织以及夹杂物进行检验。通过分析,确定了主轴失效的原因。

42CrMo主轴表面裂纹形成原因的分析

对主轴表面裂纹的形貌特征和材质的化学成分进行分析 ,金相检验发现裂纹两侧有不同程度的脱碳情况 ,可以判定表面裂纹的产生是在主轴锻造和热处理之前 。

42CrMo风机主轴的锻造方法

风机主轴是我厂承制的风电行业主要锻件。材质为42Cr Mo,数量20件。为节约成本制作了专用漏盘,与车间原有工装组合使用,将锻件圆角处铆镦成形。成功制造出合格锻件,为我厂生产此类风机主轴积累了经验。

风机主轴用高品质42CrMo4钢炼钢工艺实践

鉴于风机主轴用钢的工艺要求,通过工艺优化,采用“电炉+钢包精炼+真空脱气”的炼钢工艺,并在冶炼过程中采取相应的有效措施控制工艺参数,使得风机主轴用42CrMo4钢的各项指标达到了技术要求,解决了42CrMo4钢高强度、高韧性、稳定力学性能稳定、低温脆性小等技术难题。

42CrMo4风电空心主轴数字化淬火设备的应用

我司产品中42CrMo4风电空心主轴占比较大,存在淬火热处理后容易出现裂纹报废的现状,为了兼顾力学性能和淬火不开裂,我司与上海交通大学密切合作,并采用了由上海交通大学开发的数字化控时淬火冷却工艺及设备,主要是通过计算机模拟水-空气交替淬火工艺,并通过由计算机控制的淬火设备完成淬火处理。该套工艺和设备在实际42CrMo4风电空心主轴调质热处理过程中发挥作用明显,大大降低了产品开裂报废的风险。

42CrMo4风机主轴的生产试制

42CrMo4风机主轴对力学性能及超声检测要求严格。根据技术要求,制定试制方案,并严格按生产试制路线、措施及工艺进行生产。经过试制检验,力学性能及其它指标均满足技术要求。

新型机床主轴锻造温度的模糊-PID控制研究

对42CrMoSrIn钢新型机床主轴进行了传统PID控制和模糊-PID控制,并进行了室温磨损性能、高温磨损性能和显微组织的测试、对比和分析。结果表明:与传统PID控制相比,经模糊-PID控制后的试样室温磨损体积和高温磨损体积分别减小了29.41%、44.44%,试样的室温磨损性能和高温磨损性能均提升。模糊-PID控制的效果优于传统PID控制,可以提高机床主轴的质量。

风机主轴锻件锻后热处理工艺优化

通过对42CrMo4风机主轴结构尺寸、性能要求、材质特点等方面进行分析,对原有锻后热处理工艺进行优化,制定出既能达到锻后热处理效果又经济节能的工艺参数。

42CrMoA钢主轴内部夹杂缺陷分析与控制

42CrMoA钢主轴在锻造后无损检测时发现内部有缺陷。采用宏观分析、扫描电镜观察、能谱分析、金相分析、化学成分分析、力学性能分析等方法对主轴缺陷的性质、成因和对主轴的影响进行了分析。结果表明:主轴内部缺陷为外来夹杂物,主要包含Al、Si、Ti、Ca、Mg、Na、K等元素的氧化物,主要为钢液或渣液冲刷熔蚀脱落的耐火材料形成的复合夹杂物,以及少量保护渣、炉渣,这些外来夹杂物集中分布在主轴的心部,其他位置的化学成分、内生夹杂物、金相组织、力学性能检测结果正常。通过优化浇铸工艺、挡渣设计等措施可以减少外来夹杂物。

42CrMo4钢风电主轴的热处理工艺

某公司生产的42CrMo4钢风电空心主轴产品某一型号出现淬火开裂的比例较高,报废率近20%。用ARL8860直读光谱仪、MTS万能试验机、SANS冲击试验机、徕卡光学显微镜等对该产品进行一系列理化检验,并结合相关理论基础分析发现,将原淬火工艺优化为860℃加热后预冷至820℃浸水淬火,淬火水冷20 min,极大降低了产品开裂风险,为该企业解决了技术难点。860℃保温,预冷至820℃,水淬保持20 min,后经610℃高温回火处理,得到回火索氏体+粒状贝氏体+贝氏体铁素体条块的复相组织,性能满足抗拉强度>700 MPa,-30℃冲击吸收能量>40 J的要求。

基于Deform-3D的风机主轴空心轴预制坯成形优化

基于有限元分析软件Deform-3D建立了42CrMo4钢风机主轴1∶10等比例缩小的热力耦合三维有限元模型。为了对风机主轴空心轴预制坯进行成形优化,设计了一套专用于风机主轴空心轴预制坯锻造的新型模具。在Deform-3D中将常规风机主轴坯料模锻成形过程与采用新型模具的风机主轴空心轴预制坯成形过程进行等条件对比研究,分别从法兰端成形效果、轴身下料量以及等效应变、金属流动速度场、主轴所需成形力等的变化规律方面进行参数对比研究,验证了采用新型模具成形风机主轴空心轴预制坯的可行性,为优化风机主轴空心轴的实际生产流程提供了一定的参考。

风电主轴冲击试验不合格原因分析

42Cr Mo4钢制风电调质主轴冲击试验不合格。通过断口分析、成分分析、硬度测试、金相分析等工作,对不合格的原因进行了分析。结果表明：该工件在调质处理过程中存在淬火不良组织（粒状贝氏体）,未形成理想的调质组织导致冲击试验结果不合格。建议优化热处理工艺,保证淬火冷却速度,原材料冶炼中加入B、稀土元素,以提高调质主轴冲击性能。