18Cr2Ni4WA钢奥氏体形核和长大行为研究

在齿轮热加工过程中,发现有晶粒粗大不均匀即混晶现象,严重影响着大型风电齿轮的综合性能以及该新型材料的推广应用。为了细化晶粒、改善大型齿轮综合力学性能,以18Cr2Ni4WA大型齿轮钢为研究对象,研究其锻后热处理过程中奥氏体晶核形成及其晶核长大行为。结果表明,该钢的形核和长大都与α相再结晶有关,在临界温度(700℃)主要是针状形核,临界温度以上(740℃)发生球状形核。随着α相再结晶完成,长大趋于等轴状,且奥氏体均匀化。

渗碳与喷丸复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及疲劳性能的影响

为提高18Cr2Ni4WA钢齿轮的服役性能,研究了渗碳与喷丸强化复合处理对18Cr2Ni4WA钢表面完整性及常规疲劳和接触疲劳性能的影响规律。利用X射线应力仪、粗糙度仪、扫描电子显微镜、显微硬度计等测试和分析了表面组织结构、残余应力场、表面粗糙度、表面形态特征及表面加工硬化作用。结果表明:合理的喷丸强化工艺与渗碳复合处理能够显著提高18Cr2Ni4WA齿轮钢的旋弯弯曲疲劳性能和接触疲劳性能,但并不是喷丸强度越高,疲劳性能越好,而是存在较佳的喷丸强化参数,此条件下可获得良好的表面完整性,因而常规机械疲劳抗力和接触疲劳抗力均可协调提高。过高强度的喷丸处理会破坏渗碳钢的表面完整性,不利于疲劳性能。此外,复合改性对常规疲劳行为和接触疲劳行为的影响规律有所不同,此归于二者失效机制及控制因素的差异。

25Cr2Ni4WA合金钢高温锰系磷化工艺

高温锰系磷化对部分高合金钢处理效果不佳。为此,对25Cr2Ni4WA合金钢黑色锰系磷化工艺进行了研究,通过正交试验,分析了磷化过程中总酸、酸比、Fe2+浓度、表调时间、磷化时间等因素对磷化膜耐蚀性能和膜重的影响。结果表明,适当的总酸、酸比、磷化时间以及降低Fe2+浓度和表调时间有利于提高耐蚀性能;适当的表调时间及增加总酸、酸比、Fe2+浓度和磷化时间有利于增加膜重。结果表明,为提高耐蚀性能,应尽量使磷化膜晶粒细小均匀、致密;获得较佳磷化膜耐蚀性能的工艺参数为:总酸110点,酸比6.0,0.6g/LFe2+,表调时间20s,磷化时间20min;膜重较佳的工艺参数为:总酸130点,酸比7.0,1.8g/LFe2+,表调时间40s,磷化时间20min。

18Cr2Ni4WA钢渗碳后的热处理

１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢渗碳冷却后，组织中有较多的残留奥氏体。根据光学金相、扫描电镜分析、Ｘ射线衍射定量分析和性能测试的结果，对现有热处理工艺进行了改进，用６５０℃×２ｈ×２次回火代替了传统的６８０℃×８ｈ×３次回火工艺。最终淬火温度由８６０℃降为８２０℃，满足了性能要求，较大幅度地缩短了生产周期，节约了能源。

氮化激光淬火复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性能的影响

在SRVⅣ微动磨损试验机上考察了氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性能的影响。结果表明:在试验条件下,正火+高温回火试样表面的维氏硬度约为280 HV,而渗氮激光复合处理试样的维氏约为780 HV,具有较好耐磨性。并对磨损机理进行了讨论。

18Cr2Ni4WA钢渗碳层质量的综合控制模型

研究了 18Cr2 Ni4 WA钢在不同工艺下渗碳时渗碳层中碳的分布规律 ,建立了渗碳层深度和表面碳浓度分布的数学模型 ,为渗碳工艺参数的优化设计、渗碳层深度和表层碳浓度分布的精确控制提供了理论依据。

18Cr2Ni4WA钢的渗碳后热处理

针对合金钢18Cr2Ni4WA渗碳层热处理后残余奥氏体过多,硬度达不到要求这一问题,借助于实验方法。对18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体在高温回火中转变机制进行研究,得知相变硬化消除理论和碳化物析出理论在高温回火的不同时间中的不同作用,提出：680℃×3h空冷回火,650℃×2h空冷回火,810℃×15min空冷淬火,180℃×1.5h空冷低温回火的热处理工艺。达到既能缩短生产周期又能满足性能要求的目的。

氮化激光淬火复合处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响

在SRVⅣ微动磨损试验机上考察了氮化激光复合处理和正火+高温回火处理对18Cr2Ni4WA钢抗微动磨损性能的影响。结果表明:在试验条件下,渗氮激光复合处理试样的维氏硬度约为780 HV,具有较好的抗微动磨损性能。磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。

18Cr2Ni4WA钢热处理工艺对显微组织和力学性能的影响

主要研究了 18Cr2Ni4WA钢热处理工艺对显微组织和力学性能的影响。通过提高热处理中的冷却速度参数 ,可有效地控制粒状组织 (Gs)的出现 ,同时采用复合热处理工艺 ,有效地改善 18Cr2Ni4WA钢的金相显微组织 ,提高钢的综合力学性能。

15CrNi3MoA代替18Cr2Ni4WA钢的试验研究

研究了 1 5Cr Ni3Mo A钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 1 8Cr2 Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明 ,用 1 5Cr Ni3Mo A代替 1 8Cr2 Ni4WA钢是完全可行的。

18Cr2Ni4WA钢热处理工艺改进

本文对新旧两种18CrNi4WA 钢的热处理工艺进行了对比试验研究,试验结果表明,新工艺在缩短工件生产周期,降低成本的基础上,达到或接近旧工艺的各项性能指标。

18Cr2Ni4WA钢渗碳凸轮失效原因分析

本文分析了某产品中18Cr2Ni4WA钢渗碳凸轮的工作条件、损伤形态及过早失效的主要原因。从组织和工艺控制等方面提出了延寿措施,既简化了工艺,又显著提高了使用寿命,达到了设计要求。

奥氏体相变对18Cr2Ni4WA钢超塑性的影响

研究了18Cr2Ni4WA钢的超塑变形特点,经过一次和两次循环热处理(淬火+回火)可使奥氏体晶粒细化到10.4μm和5.9μm左右。进行超塑拉伸时,在680℃和700℃出现两个超塑性峰值。研究结果表明,700℃出现的超塑性是奥氏体相变作用的结果。

18Cr2Ni4WA钢的临界点超塑性的研究

本文对18Cr2Ni4WA钢的临界点超塑性及其影响因素进行了研究,结果表明,在临界点(AC_1)温度变形时,由于发生相变,钢的塑性大幅度提高。临界点超塑性具有对应变速率及晶粒尺寸的敏感性。通过对变形过程中组织变化的观察与分析,探讨了临界点超塑性的微观机制。

18Cr2Ni4WA钢旋耕机大模数齿轮热处理工艺研究

介绍试验所用材料及方法,测定并分析18Cr2Ni4WA钢的等温转变曲线,研究渗碳、回火、淬火、深冷处理等热处理工艺对其组织及性能的影响,根据分析制定热处理工艺。结果表明,18Cr2Ni4WA钢应采用较低的渗碳温度,渗碳后采用2次650℃、4.5 h的高温回火,2次860℃淬火,2次零下115℃深冷处理以及160℃低温回火的热处理工艺。热处理后,表层组织为针状回火马氏体、少量残余奥氏体以及弥散分布的颗粒碳化物渗碳层组织,心部组织为板条状低碳回火马氏体,保证了表层的高硬度、高耐磨性及心部良好的强度、韧性。

18Cr2Ni4WA材料时效脆化评价及改进措施研究

为消除 1 8Cr2Ni4WA材料的时效脆化因素 ,对原材料在不同条件下进行了热处理 ,并对热处理前后的试样在 3 0 0或 3 5 0℃下进行时效考验 ,通过测定硬度和冲击韧性来评价它们的强韧性 ,并利用扫描电镜分析显微组织和冲击断口特征。结果表明 :原 1 8Cr2Ni4WA材料中存在残余奥氏体不稳定相 ,有时效脆化倾向。通过合理的热处理 ,可消除材料中的残余奥氏体不稳定相 。

18Cr2Ni4WA钢表面微束等离子熔覆Ni60合金层的性能

过去,对飞机襟翼作动筒活塞磨损表面修复的研究较少。利用微束等离子弧热源在18Cr2Ni4WA基体表面制备了Ni60熔覆层,研究了熔覆层的形貌、成分、相结构、显微硬度、相对耐磨性及耐腐蚀性能。结果表明:熔覆层中有大量等轴晶,当熔覆扫描速度增加时枝状晶和柱状晶增多,熔覆层均匀、致密;熔覆层主要由γ-Ni,Ni3B,Cr21.34Fe1.66C6和Cr2B3相组成,扫描速度较低时还出现了γ-Fe相;熔覆层的硬度随扫描速度的增加先增加后减小;18Cr2Ni4WA基体经微束等离子熔覆处理后,耐磨性和耐腐蚀性能提高。

铝和稀土合金化25Cr2Ni4WA钢的高温特性

研究了穿孔顶头常用钢 2 5 Cr2 Ni4WA经铝和稀土合金化后的高温性能和氧化特征。试验结果与分析表明 ,铝和稀土合金化可明显提高穿孔顶头的高温硬度和强度及表面氧化膜抗剥落行为 ,从而可有效提高穿孔顶头的使用寿命。

热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳件组织和性能的影响

本文研究了渗碳后热处理工艺对18Cr2Ni4WA渗碳钢组织和性能的影响。结果表明:渗碳后油冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,试件心部得到细小的针状F+M复合组织;渗碳后炉冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,心部得到细小的颗粒状F+M复合组织。当淬火温度高于Ac_3时,渗碳后油冷或炉冷试件心部和表层均为粗大的M+A_R。渗碳后油冷再淬火的整体冲击韧性高于渗碳后炉冷再淬火者,特别是在接近Ac_1再淬火时差别更大。随淬火温度降低,炉冷者的整体冲击韧性随之下降;而油冷者变化不明显,并且比渗碳后二次淬火者稍高。试件渗碳后无论经油冷还是炉冷,心部硬度均随淬火温度的降低而下降,而表层硬度先增后降。建议此钢的渗碳热处理工艺采用渗碳后快冷+较低温度下的加热淬火,这样可在保证表层具有高硬度的前提下心部具有较高的韧性,以满足零件服役条件对性能的要求。