温轧40CrMo中厚钢板在退火过程中铁素体与碳化物的协同演变规律

将温轧40CrMo钢置于700℃下退火,分别保温15 min、60 min、120 min,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术观察铁素体与碳化物的协同演变规律。结果表明:温轧板的组织中分散着大量的纳米级碳化物,经过15 min退火保温后,组织内以铁素体的回复机制为主;带状铁素体出现向等轴状转变的趋势,铁素体平均晶粒尺寸为0.76μm;铁素体晶内部碳化物尺寸较小,晶界上的碳化物尺寸较大,碳化物平均尺寸为54.85 nm。将退火保温时间延长到60 min后,组织内主要发生铁素体的再结晶和部分晶粒的长大,铁素体的平均晶粒尺寸为1.86μm,碳化物开始长大与球化,碳化物平均尺寸为57.55 nm。退火120 min后,组织内主要以长大机制为主,晶粒的长大和晶界的迁移现象最为明显,得到粗大的铁素体和碳化物,此时铁素体的平均晶粒尺寸为4.15μm,碳化物的平均尺寸为61 nm。随着退火时间的延长,晶界经历亚晶界迁移、大角度晶界快速增殖和大角度晶界缓速增殖三个阶段的演变过程。本工作通过对实验数据进行拟合分析,构建了40CrMo钢温轧板在退火过程中铁素体与碳化物的长大动力学模型,发现铁素体和碳化物的交互长大机制与长大速率有关。

40CrMo钢大轴的断裂失效分析

对40CrMo钢大轴进行无损探伤超声波检测,对轴的断裂部位进行了金相组织观察、硬度测试及断口分析等检测工作,对其断裂的原因进行了断裂失效分析。结果表明,轴断裂的原因是使用前未进行调质处理及轴中间部位的直径突变处没有预留结构圆角。针对以上问题提出了相应的改进措施。

冷却速度对热轧40CrMo圆钢组织的影响

连续式棒材轧机生产Φ70～80 mm 40CrMo系圆钢(/%:0.40～0.41C、0.97～1.05Cr、0.17Mo)时,由于轧制道次少,终轧后无控制冷却装置,易出现珠光体+铁素体和贝氏体+马氏体两种类型组织。通过Gleeble-2000热模拟试验机测试炉批No1和炉批No2这两类原始组织试样的连续冷却转变(CCT)曲线和研究了该钢1150℃保温5 min后以10℃/s冷至900℃停留10 s,以变形速率20 s^(-1)变形30%再以0.2～10℃/s冷却至200℃的组织和微区成分。结果表明,轧后冷却速度大则产生马氏体组织,40CrMo系圆钢在0.1～1℃/s冷却速度下可获得正常的贝氏体组织和珠光体组织。

钎料中Pd含量对钎焊Si_3N_4/40CrMo接头组织和性能的影响

采用AgCuTiPd活性钎料真空钎焊连接Si3N4陶瓷与40CrMo钢。研究表明:随着钎料中Pd的含量由5 at.%提高到20 at.%,接头的连接强度表现出先增大后减小的趋势。接头的微观结构为Si3N4陶瓷/TiN反应层/Cu[Ag,Pd]+Ag[Cu,Pd]固溶体/Fe-Ti反应层/40CrMo钢。

钎料中钯含量对氮化硅陶瓷与40CrMo钢接头组织和性能的影响

采用不同钯含量的Ag-Cu-Ti-Pd活性钎料真空钎焊连接Si_3N_4陶瓷与40CrMo钢,对其接头组织与性能进行了研究。结果表明:钎焊过程中,钎料中的活性元素钛与钎料两侧的母材反应分别在陶瓷/钎料和钢/钎料界面形成了TiN+Ti_5Si_3及Fe-Ti化合物反应层;随着钎料中钯含量(原子分数)由5%提高到20%,接头中反应层的厚度和反应产物的分布发生了变化,接头的连接强度呈现出先增大后降低的趋势。

40CrMo齿轮钢表面激光熔覆0.60C-15.25Cr-1.85Mo粉末工艺及其组织和性能

基于"光束中空,光内送粉"技术对40CrMo钢(/%:0.40C,1.20Cr,0.25Mo)进行表面激光熔覆铁基合金粉末(/%:0.60C,15.25Cr,1.11Si,1.85Mo)以提高硬度,获得更加理想的耐磨性能。40CrMo钢硬度HV_(0.2)值为250,激光熔覆后表面硬度HV_(0.2)值为500。对基体的进行200℃预热处理有利于获得更加良好的冶金结合,其基体的热影响区和结合区也相对较小。由于较大的温度梯度造成的快速冷却和合金化共同影响的结果,试样结合区硬度高于激光熔覆层其他区域。

离子氮化对40CrMo钢性能影响的研究

为了更精确地评价40CrMo钢,采用离子氮化处理后对其表面及心部性能的影响,采用小炉试验的方式进行试验研究,试验结果表明40CrMo钢采用一段渗氮工艺,既可以得到较高的表面硬度,又可减少变形和降低氮化层的脆性,保持其韧性,三段渗氮可以得到较高的渗氮层厚度等。因此,需要考虑工具的使用环境来选择合适的渗氮工艺。研究结果对40CrMo钢石油工具开发应用具有一定的指导意义。

42CrMo钢螺杆开裂原因分析及改进措施

对42CrMo螺杆两种形态的裂纹进行了宏观断口及显微组织分析。结果表明,内六方处裂纹是由于热冲内六方后未经正火,原材料中存在带状偏析及粗大的魏氏体组织,在淬火加热和冷却时,原魏氏体组织遗传引起过热及带状偏析使马氏体相变产生不等时性,使工件产生了较大的组织应力而开裂。螺纹处开裂是由于工件在热镀锌酸洗时,氢渗入工件产生氢脆和水曝应力所致,并对氢脆裂纹产生的原因进行了试验和分析。提出了增加正火、机械抛丸和水曝光后150℃消除应力工序,上述两种形态的裂纹得到了彻底根除。