4Cr9Si2阀门钢丝冷拔过程中脆断的失效分析

用扫描电镜 /能谱分析、X射线萃取相分析和Thermo -Calc热力学相计算等方法 ,分析了 4Cr9Si2阀门钢丝在冷拔过程中发生脆断的原因。结果表明 ,钢丝脆断是由于中间退火温度选择不合理 ,使 (Cr,Fe) 7C3

4Cr9Si2马氏体钢气门楔横轧工艺研究

通过热模拟等温压缩实验,获得4Cr9Si2马氏体耐热钢的本构关系。借助DEFORM-3D有限元软件针对4Cr9Si2马氏体耐热钢楔横轧成形过程进行数值模拟,得到工艺参数对轧件缩颈和心部疏松的影响规律。通过轧制实验验证有限元模拟的正确性,对轧制后的轧件进行金相组织分析。研究结果表明:随着成形角增大,楔入段轴向金属流动速度大于横向金属流动速度,减小横向应力最大值和横向应力持续时间,使轧件心部缺陷产生可能性减小;随着展宽角增大,同样可以减小横向应力数值和横向应力持续时间,使轧件心部缺陷产生可能性减小;随着成形角减小和展宽角增大,减小轴向力Fz,改善缩颈现象;其横截面中心原奥氏体晶粒尺寸为11μm,气门杆部微观组织得到改善。

工艺参数对楔横轧4Cr9Si2表面螺旋痕的影响

借助DEFORM软件对4Cr9Si2楔横轧成形过程进行了数值模拟,分析了工艺参数对楔横轧4Cr9Si2轧件表面螺旋痕影响规律.结果表明:轧件表面螺旋痕是轧件在成形过程中产生应力状态改变而产生的缺陷.随着成形角增大,表面螺旋痕深度将增加;随着楔尖圆角增大,表面螺旋痕将迅速降低;展宽角对表面螺旋痕影响较小;断面收缩率减小,塑性变形量小,表面螺旋痕将减轻.通过实验验证了有限元模拟的正确性.最后对某型气门进行了模拟和实验,当Ψ=70.84%时,在α=32°,β=7.5°,R=12 mm下得到了表面无螺旋痕气门.

楔尖圆角对楔横轧4Cr9Si2气门成形影响分析

借助刚塑性有限元软件DEFORM-3D针对4Cr9Si2马氏体耐热钢楔横轧成形过程进行有限元数值模拟,得到楔横轧工艺参数——楔尖圆角对楔横轧4Cr9Si2马氏体耐热钢轧件对称中心的心部缺陷以及轧件表面的表面螺旋痕和对称中心横截面拉细的影响规律:随着楔尖圆角的增大,轧件表面径向力的数值得到减小,从而使横楔轧轧件表面螺旋痕将会明显减小;当楔尖圆角增大后,轧件心部横向应力σy和切应力τxy的持续时间将增加,同时,楔横轧轧件心部第一主应力σ1的方向将会发生改变,使轧件心部金属朝横向y方向流动,从而增加了楔横轧轧件心部缺陷产生的可能性;楔尖圆角增大,轧件轴向力Fz的数值将会减少,从而能够改善对称中心横截面拉细状况。进行4Cr9Si2马氏体钢的楔横轧轧制试验,验证有限元模拟结果的可靠性,并通过增大展宽角获得合格的轧件。

气门用4Cr9Si2钢调质工艺研究

采用正交试验 ,研究了 4Cr9Si2钢的淬火温度、回火温度与组织、硬度间的关系 ,得出了最佳的工艺参数 (10 10℃淬火 ,6 0 0℃回火 )。实际生产表明 ,采用此工艺后 ,断裂现象基本消除 ,气门的热处理质量有了明显提高。

9Cr_4Mo_3Si_2WV钢锻造工艺试验

天津特殊钢厂承担了9Cr_4Mo_3Si_2 WV这种新型模具钢材料的冶炼、锻造的试制工作。文章详细介绍了试制过程中对钢锭的质量要求,锻造工艺、热加工温度、化学成份的影响、加热时间的控制等试验数据。实践证明:这种材料有较高的强度、耐磨性、韧性,是一种经济的冷挤压横具材料,在生产中使用效果很好。

4Cr9Si2钢中富硅区引起的脆性断裂研究

针对4Cr9Si2钢排气阀锁夹槽的异常断裂问题,应用热场发射扫描电镜和能谱分析等方法分析了断裂部位的成分、微观组织和形貌。重点分析了钢中富硅区的微观组织,并与粉末包埋热扩散法获得的渗硅层的微观组织进行了对比。结果表明,4Cr9Si2钢排气阀锁夹槽处断裂属严重脆性断裂,源于钢中硅元素的局部严重偏聚引起的组织不均匀,以及富硅区的固有脆性和调幅组织引起的性能不均匀。

排气门断裂失效分析

针对柴油机气门异常断裂的情况,借助扫描电镜、金相显微镜、能谱仪,进行了气门失效分析。结果表明,导致柴油机排气门异常断裂的主要原因是气门杆部存在坑状缺陷和混晶现象。