SCM420H高级汽车齿轮钢研制

莱钢特钢厂采用电炉短流程工艺开发生产了SCM420H高级汽车齿轮钢。通过采用精料方针,确保铁水不少于55%;冶炼过程造泡沫渣操作;连铸工艺采用全程保护浇注,电磁搅拌;控制轧后冷速等,钢材达到了纯净度高、组织均匀、淬透性带窄和强韧性配合良好的高质量水平。

高等级齿轮钢SCM420H的开发研制

通过分析研究脱氧制度、化学成分和热处理制度对淬透性和力学性能的影响 ,微量元素铝对晶粒度的影响以及硫含量对硫化物夹杂的影响并进行多项试验 ,使高等级齿轮钢 SCM42 0 H达到了纯净度高。

SCM420H汽车用齿轮钢的研制

研究采用电炉短流程工艺开发生产SCM420H汽车齿轮钢的关键技术，结果表明，钢材达到了纯净度高、淬透性带窄和强韧性配合良好的高质量水平。

喷丸硬化对渗碳SCM420钢耐冲击性的影响

采用测试冲击性试验法探讨了喷丸硬化对渗碳表面硬化SCM420钢的耐冲击性影响。结果表明,经常规和强力喷丸硬化后,总吸收能分别低于和等于渗碳状态。随着表面硬度的升高,龟裂生成能下降,但残余压应力的存在,抑制了龟裂生成能下降。另外,随着残余压应力增大,龟裂扩展能提高,由此可知,强力喷丸产生大的残余压应力对耐冲击性也是有利的。

SCM420合金冷镦钢线材的开发

介绍SCM420合金冷镦钢的生产工艺和组织性能,指出添加Al可细化晶粒,使标准件在具有较高强度的同时易于加工;添加Cr和Mo可提高钢的强度和淬透性,使标准件在高温下能够保持常温时所具有的强度和韧性等力学性能。经过热机轧制后,线材达到了相同的退火效果,而且缩短了退火时间,使用结果表明线材的性能达到了用户的要求。

SCM420合金冷镦钢拉拔断裂原因分析

SCM420合金冷镦钢在镦制前的第一道拉拔工序发生断裂,拉拔断口为杯锥状,裂纹源位于试样横向1/4直径处;取断口处纵向未腐蚀金相试样,显微镜下观察到在横向直径1/4处有亮白色偏析带,亮白色偏析带上分布有密集的拉拔变形孔洞;腐蚀后,白色偏析带为淡黄色金相组织,经金相检测、显微硬度比对,确定淡黄色组织为块状贝氏体组织,是造成材料拉拔断裂的主要原因。针对此问题,结合生产工艺及客户使用情况,提出避免材料拉拔断裂的相关措施。

SCM420H齿轮钢热变形行为及热加工图的研究

利用GLEEBLE-3800热模拟试验机对SCM420H齿轮钢进行单道次压缩试验,试验的变形温度分别为950,1000,1050,1100和1150℃,变形速率为0.1,0.5,1,5和10s^(-1)。对试验所得的真应力-真应变曲线进行分析,得到热变形流变应力本构方程和热加工图,实验钢的激活能Q为515.69KJ/mol,稳态流变应力方程为:ε=1.76×10^(22)[sinh(0.01064σ)]^(7.3461)×exp(-515690/(RT)),在变形温度950~970℃和1060~1150℃,应变速率0.1~0.3s^(-1)条件下的加工性能好,在970~1060℃,应变速率0.1~0.5s^(-1)条件下处于失稳区,结合微观组织的观察验证结果的准确性,为实验钢种现场轧制和锻造工艺制定提供理论基础。

SCM420H钢连铸坯高温热塑性研究

利用Gleeble3800热模拟试验机测试了SCM420H钢的高温热塑性,并用扫描电镜对拉伸后的试样断口进行了观察分析。结果表明:SCM420H钢在925~1200℃时,断面收缩率大于60%,具有良好的塑性。材料脆性温度区间在700~900℃,在制定连铸和热轧工艺制度时应避开该温度区间。

SCM420H钢曲轴齿轮的失效分析

通过光学显微镜、扫描电镜和洛氏硬度计对失效的SCM420H钢齿轮分别进行微观组织、断口形貌和表面硬度分析。结果表明,失效的主要原因为热处理后曲轴齿轮的表面硬度不足及心部硬度超标。

SCM420连铸坯热送过程MnS-AlN复合相的析出行为

为了研究SCM420连铸大方坯不同热送条件下铸坯表层MnS-AlN复合相的析出特征及形成机理,利用冷场发射电镜对MnS-AlN的三维形貌与分布特征进行了观察,对钢中AlN析出热力学、不同形核机制下的析出动力学特征进行了理论计算,分析了不同形貌MnS-AlN基底MnS的当量直径D与AlN相对析出量指标A的关系,最后得出了热送过程中3种形貌MnS-AlN的形成机理。研究结果表明,两相区热送条件下铸坯表层MnS-AlN的形貌有胚芽状(TypeⅠ)、长方体棒状(TypeⅡ)和六棱板状(TypeⅢ)3种;高温热送条件下铸坯表层MnS-AlN的形貌有胚芽状(TypeⅠ)和六棱板状(TypeⅢ)2种,大部分MnS-AlN位于晶界附近,少部分位于晶内。TypeⅠ、TypeⅡ、TypeⅢ3类MnS-AlN的基底MnS平均当量直径D依次递减,AlN相对析出量指标A依次递增。不同热送条件下,相同类型MnS-AlN的基底MnS尺寸以及AlN相对析出量指标A值相差不大。在热送过程中最先形成TypeⅠ类MnS-AlN,随后AlN在小尺寸的TypeⅠ类MnS-AlN上析出长大形成TypeⅡ和TypeⅢ类MnS-AlN。

工业机器人用SCM420钢行星齿轮热处理工艺的优化

针对工业机器人用SCM420钢制行星齿轮热处理畸变问题,采用改进的正火工艺以调整渗碳前的预备组织,并设计合理的装料方案和冷却方式等措施,同时在渗碳过程中采用阶梯升温的工艺,有效地控制了渗碳淬火过程中齿轮畸变。结果表明,采用优化正火后可得到均匀一致的铁素体+珠光体的组织,硬度为175~180 HBW。随后经渗碳淬火回火后,批量生产的行星齿轮表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.74 HRC、40.44 HRC和0.530 mm。渗碳层中的马氏体级别为1级,残留奥氏体和碳化物级别为1~2级;心部组织级别为1~2级。齿轮精度、平面翘曲、齿沟振幅和齿形齿筋等全部满足技术要求。

SCM420H合金钢拉伸性能异常分析

某钢厂生产的SCM420H合金钢热轧圆钢进行力学性能检测时,发现同批次两个拉伸试样的断后伸长率和断面收缩率存在较大差异。采用扫描电镜、光学显微镜等分析手段对拉伸试样断口进行了宏观和微观分析。其断口为典型的杯锥状断口,裂纹源靠近心部位置,在裂纹源处发现一个大尺寸钙铝酸盐夹杂物,该夹杂物周边分布较多小颗粒夹杂。试验结果表明,拉伸试样裂纹源处存在的钙铝酸盐非金属夹杂物是引起SCM420H拉伸试样断后伸长率和断面收缩率较低的主要原因。

钒对高温渗碳SCM420H齿轮钢组织和淬透性的影响

对高温渗碳SCM420H齿轮钢进行了钒微合金化处理,并对钢中组织及淬透性进行了研究。结果表明:SCM420H齿轮钢中V含量和N含量应控制范围分别在0.03%~0.05%和0.012%~0.018%。MN(M=Ti,V)在966℃时析出并在559℃时向M(C,N)发生转化,常温时的M(C,N)质量百分数约为0.049%。将加热温度控制在1 200℃±20℃,在预热段(室温升至850℃左右)加热时间控制在120 min内,在940~980℃高温渗碳保温6 h后,圆钢的带状组织控制在1.5~2级,奥氏体晶粒稳定在7.5~8级,M(C,N)主要为能起到钉扎晶界、细化奥氏体晶粒的纳米级球状V(C,N)。将连铸结晶器电磁搅拌强度参数调整为150 A,2.5 Hz,铸坯拉速为0.85 m/min,浇铸过热度为15~30℃,碳含量偏差值可控制在0.01%,碳含量的均匀化有利于淬透性的窄带化控制,钒微合金化后,试样的淬透性硬度值(HRC)最高为37,最低为35,淬透性带宽硬度值(HRC)≤3。

高强钢的焊接

重庆大学研制的起重臂在我公司试制生产，采用新材料高强钢D652和SCM420钢材。我们对D652＋D652，D652＋SCM420进行了一系列的焊接工艺试验以及模拟接头试验，在试验的基础上制定出合理的焊接规范和工艺措施，使该产品得以顺利生产。

Research on Applying Nano Cutting Oils in Spur Gear Hobbing Process

Nanolubricant mixing the normal lubricant with nanoparticles, gradually becomes a new trend study for metal cutting enhancement. An addition of the nanoparticles improves lubricating properties and convective heat transfer coefficient (cooling properties) of nanolubricants. In the present work, nanolubricant is formulated by using dispersions of 0.3% Al2O3 nanoparticles in normal industrial oil VG46 for enhancement of gear machining performance of SCM420 steel. Comparative study of flank wear, crater wear and gear profile error in gear hobbing with normal oils in the existing production line as well as nanolubricant is studied. This study clearly reveals that tool wear, and gear profile error are reduced by the use of nanolubricant compared to that of normal oils. The paper results not only contribute the deeper understanding of the novel performance of nanoparticles in conventional cutting fluids, but also show a very promising solution to achieve the engineering economy effectiveness in gear machining.

精密齿轮件的真空低压渗碳高压气淬热处理

采用真空低压渗碳和高压气淬相结合的工艺代替以往的气氛渗碳和油淬工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行SCM420精密齿轮的热处理工艺研究,并对其显微组织、硬度、表面碳浓度、变形量等重要工艺指标进行分析。结果表明:930℃渗碳后,在830℃进行2.0 MPa高压气淬,经160℃回火后,齿轮碳化物等级为1级,表面硬度可达60 HRC,变形量小于0.04 mm,完全符合工艺要求。