热处理工艺对40CrNiMoA合金组织及力学性能的影响

为了提高矿用链轮耐磨性,延长其使用寿命,选取电渣离心铸造40CrNiMoA合金链轮件作为母材,研究热处理工艺对40CrNiMoA合金组织和力学性能的影响。采用正交试验法,研究不同热处理工艺对合金显微硬度、摩擦磨损及拉伸强度等力学性能的影响,并将测试结果进行极差分析和综合加权评分计算,得出最优热处理工艺参数,最后进行试验验证。结果表明,正交试验法得到的最优热处理工艺为880℃淬火0.5 h,600℃高温回火2 h,样品热处理后的组织主要为回火索氏体,维氏硬度为364 HV,抗拉强度为1166 MPa,磨损率为0.427×10^(-4)mm^(3)/(N·m);验证试验结果与正交试验分析结果相近,且热处理后的样品性能可达到使用要求。研究结果可为矿用链轮件热处理工艺提供理论依据,对有效解决链轮耐磨性和使用寿命问题具有参考价值。

40CrNiMoA钢气体渗氮层硬度优化

通过分析40CrNiMoA钢调质基体硬度、回火索氏体数量、渗氮温度、氮势值,以及换气率对渗氮性能的影响,得出结论:硬化层深度(498HV1)随基体硬度提高而增加,随回火索氏体数量增加而增加,随渗氮温度降低而增加,随氮势值和换气率提高而增加。40CrNiMoA钢气体渗氮可以实现表面硬度达到600~635HV1,同时0.52mm深处达到498HV1的技术要求。

40CrNiMoA钢同质焊条焊接接头组织和性能研究

分析了焊接电流70 A、80 A、90 A对40CrNiMoA钢焊缝接头组织和力学性能的影响。随着焊接电流的增大,焊缝外观质量较好。随着焊接电流的增大,熔池区温度升高,奥氏体晶粒尺寸增大,导致马氏体组织粗大。焊缝的显微组织为马氏体及少量残余奥氏体。焊缝的硬度远高于母材的硬度,且波动较大。热影响区的硬度从母材向沿焊缝方向逐渐升高。焊接接头纵向应力在焊缝中心为压应力,向外压应力减小。焊接颜色区边界处纵向应力为拉应力,且该点拉应力最大。焊接接头横向应力在焊缝中心为拉应力,向外逐渐增大,焊接颜色区边界处变横向拉应力达到最大。焊接电流和热输入增大,降低了材料的韧性,组织中铁素体增多及焊接残余应力是诱发脆性断裂的原因。焊接电流80 A是40CrNiMoA同质焊条平板对接焊接工艺的最佳的焊接电流。

回火温度对淬火态40CrNiMoA钢组织与力学性能的影响

通过显微组织观察,拉伸性能、硬度、冲击性能的测定和冲击断口分析,研究了不同回火温度对淬火态40CrNiMoA钢显微组织及力学性能的影响。结果表明：随着回火温度的提高,40CrNiMoA钢显微组织中粗大板条马氏体逐渐分解的同时碳化物集聚并长大,组织由最初淬火态的马氏体逐渐转变为回火索氏体;40CrNiMoA钢的强度、硬度呈下降趋势,塑性和韧性呈上升趋势。

40CrNiMoA钢不同微观组织超声疲劳寿命研究

应用超声疲劳试验技术,对三种不同微观组织状态的40CrNiMoA钢在超声振动载荷(f=20kHz,R=-1)下的疲劳性能进行测试分析。结果表明:在超声振动条件下,具有强韧配合的微观组织超声疲劳寿命得到显著提高;不同微观组织的40CrNiMoA具有两种类型的S-N曲线:持续下降型和阶梯下降型,试样在107以上仍会发生疲劳断裂。扫描电镜对疲劳断口的分析表明:在超声疲劳载荷循环下,疲劳裂纹起源于试样表面。初步探讨了超高周疲劳断裂机理。

石油钻采装备用40CrNiMoA钢的冲击性能

针对石油钻采设备的低温服役条件,分别考察了石油工业常用40CrN iMoA钢的冲击性能以及热处理工艺、毛坯尺寸和温度等因素的影响。冲击试验结果表明,40CrN iMoA钢的冲击性能在试验温度范围内随温度降低而逐渐下降,并且在-40℃^-20℃内发生韧-脆转变。在常规热处理条件下,毛坯尺寸对40CrN iMoA钢的冲击性能具有显著影响,在本试验条件下,试样的冲击性能随着取样毛坯尺寸的增加而显著降低。此外,热处理制度对40CrN iMoA钢的力学性能也有重要影响,适当提高回火温度有利于改善40CrN iMoA钢的冲击性能。冲击断口分析表明,断口存在大量碳化物和氧化物颗粒及其脱落后而形成的孔洞,这是导致冲击性能降低的重要原因。

高强度40CrNiMoA钢制螺栓的断裂原因分析

采用扫描电镜观察、金相观察、常规拉伸以及慢应变速率拉伸试验,对高强度40CrNiMoA钢制断裂螺栓进行了质量普查及断裂类型判断。结果表明：断裂螺栓的力学性能、金相组织均属正常,钢中MnS夹杂物偏高,具有较多的带状偏析;螺栓断裂方式为过载断裂。

40CrNiMoA钢花键轴磨损的失效分析

在使用过程中,镀镍磷合金的两个花键轴出现不同程度的磨损。利用洛氏硬度计检测主轴的硬度,采用直读光谱仪、碳硫联合分析仪测试材料中的化学成分。采用扫描电镜及金相显微镜对主轴进行微观组织的分析。结果表明:镀层的厚度差异很大,磨损严重的主轴其镍磷合金层的厚度是磨损较轻的主轴的3倍,齿侧存在轴向犁沟及黏着磨损,而且犁沟内存在细小的磨粒。因此,主轴的异常磨损主要是镍磷合金层产生脱落,导致花键轴与花键套之间产生微动磨损,随后发展为磨粒磨损及黏着磨损。

高强钢40CrNiMoA的扩散连接

采用QSn6.5-0.1锡青铜中间层合金对40CrNiMoA高强钢进行了扩散连接工艺研究,通过扫描电镜及能谱等分析方法对形成接头的组织、元素分布、力学性能及断口形貌进行了测试分析;分析结果表明:QSn6.5-0.1作为中间层合金扩散连接40CrNiMoA是可行的,连接强度与中间层合金等强;从断口的形貌可知属于韧性断裂,说明扩散连接形成的接头适用于一些具有一定冲击、震动载荷的零部件的连接。

40CrNiMoA钢件的喷熔工艺研究

研究了采用氧-乙炔火焰粉末喷熔工艺修复磨损超差的40CrNiMoA合金调质钢制零部件的方法,提出了40CrNiMoA合金调质钢件的喷熔修复工艺。

40CrNiMoA钢超塑流变初期形变诱发连续再结晶过程的研究

用 TEM 研究了40CrNiMoA 钢超塑变形初期的动态回复、动态再结晶过程,结果发现:随应变量的增加,多边化形成的小角度亚晶界不断吸收晶格位错而逐渐转变为大角度晶界,为晶界滑动提供了条件.

热喷涂碳化钨涂层对40CrNiMoA钢耐腐蚀与抗疲劳性能的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了碳化钨(WC-10Co4Cr)涂层。用扫描电镜、中性盐雾腐蚀试验及旋转弯曲疲劳测试研究了碳化钨的微观结构与性能。结果表明,碳化钨涂层结构致密,结合强度高。与传统铬镀层相比,碳化钨涂层的硬度和耐磨性有明显提高,同时表现出了显著的耐腐蚀性与抗疲劳性能。

热处理对40CrNiMoA钢板焊接接头组织及力学性能的影响

本文研究了调质工艺对40CrNiMoA钢板焊接接头显微组织及力学性能的影响。试验结果表明,经830-870℃+550-650℃调质处理后,40CrNiMoA钢3mm板90A10V焊接接头的焊缝区、热影响区、母材区的硬度差异显著减小,形成了回火索氏体组织。调质处理温度越高,焊接接头的焊缝区、热影响区与母材区的组织越均匀,且组织中的碳化物颗粒尺寸增大。40CrNiMoA钢焊接板经850℃油淬、600℃回火后,具有较高的强度(905 MPa)和塑性(13.5%),综合力学性能最优。

40CrNiMoA调质钢件的喷熔工艺研究

氧-乙炔火焰粉末喷熔工艺是近年来发展起来的一种新型的热喷涂工艺。本文研究了采用氧-乙炔火焰粉末喷熔修复磨损超差的航空零部件的方法,提出了40CrNiMoA调质钢件的喷涂修复工艺。

40CrNiMoA钢疲劳裂纹扩展速率免疫优化计算

基于Paris、Forman及Zheng-Hirt公式,建立了全程疲劳裂纹扩展速率的数学模型,利用免疫算法原理优化出影响汽轮机转子常用钢种40CrNiMoA的疲劳裂纹扩展速率和参数,优化结果符合试验规律,表明采用免疫算法处理多参数非线性疲劳裂纹扩展速率模型效果良好。

40CrNiMoA圆钢冲击功偏低原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试和金相检验分析了某批40CrNiMoA圆钢冲击功偏低并呈现方向性的原因。结果表明:严重的带状组织偏析直接影响了材料的冲击功。通过分析带状组织的成因,采取了等温退火工艺,从而有效控制了带状组织偏析,进而改善了冲击性能。

40CrNiMoA钢表面激光熔覆铁基合金的组织及力学性能研究

利用激光熔覆技术在40CrNiMoA钢表面制备铁基合金熔覆层。利用显微硬度计测试熔覆层的硬度;利用万能力学实验机进行拉伸实验,测试了熔覆层的力学性能;利用SEM观察熔覆层表面及断口的显微组织。结果表明:激光熔覆铁基合金组织表面平整光滑、无气孔、无裂纹,具有金属光泽,与基体形成良好的冶金结合。熔覆层表层到底部的显微组织依次为等轴晶、树枝晶和柱状晶,激光熔覆层的整体硬度均高于基体。熔覆层的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为990 MPa、693 MPa、18.2%,断口呈现大量韧窝,实现了强度和塑性的同步增强。40CrNiMoA钢表面熔覆铁基合金组织能够有效地改善力学性能,以达到延长其使用寿命的目的。

热处理工艺参数对40CrNiMoA钢涡轮轴力学性能的影响

现通过工艺和性能试验探讨了热处理工艺参数对40CrNiMoA钢涡轮轴力学性能的影响，结果表明：采用上限温度淬火的调质工艺可使涡轮轴具有更高的强度和韧性水平。

热处理对40CrNiMoA钢柔轮显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸机和显微硬度计等研究了热处理工艺对热模锻后40CrNiMoA钢柔轮的显微组织、晶粒度和力学性能的影响。结果表明:经过等温正火和普通正火两道次的正火后,40CrNiMoA钢柔轮晶粒尺寸可以细化到10.5μm,晶粒度达到10级;经过两道次盐浴加热淬火后,晶粒尺寸达到7.1μm,晶粒度达到11.5级。高温回火后,40CrNiMoA钢柔轮的显微组织为回火索氏体;当硬度在36~40 HRC之间时,强塑积可以达到23000 MPa·%。40CrNiMoA钢柔轮的最佳回火工艺参数为:570~590℃之间回火120 min,或者555~570℃之间回火150 min。

40CrNiMoA钢轮缘堆焊层裂纹产生原因分析

40CrNiMoA钢轮缘堆焊后,通过磁粉探伤发现堆焊层下存在大量裂纹。通过宏观检验、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析的方法,对轮缘堆焊层下裂纹的产生原因进行了分析。结果表明:由于堆焊过程中预热温度偏低,在熔合线附近形成塑性、韧度极差的上贝氏体组织,在焊接冷却过程中收缩应力的作用下产生裂纹。