调质工艺优化对ZG34CrNiMo钢组织和低温冲击性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法研究调质工艺对ZG34CrNiMo钢U形试块心部显微组织、力学性能和冲击断口形貌的影响。结果表明,相比于常规调质工艺,ZG34CrNiMo钢经优化调质工艺(增加高温正火、提高淬火液冷速和高温回火快冷)处理后,淬火冷却过程U形试块心部组织充分完成马氏体转变,晶粒度等级由7.6级提升至8.3级,冲击试样断口形貌上观察到大量椭圆形韧窝,心部试样的-35℃低温冲击能量平均值由7.23 J提升至43.00 J。采用微量V或稀土元素改善钢材成分,心部试样综合力学性能进一步显著提升,尤其是-35℃低温冲击能量平均值达到77.00 J。

高承载曲轴用34CrNiMo6钢调质处理工艺强韧化机理研究

针对高承载曲轴需要高强塑性匹配的要求,选用34CrNiMo6钢并进行调质热处理,研究淬、回火温度对合金钢力学性能的影响规律,建立工艺-组织-性能的匹配关系,揭示合金钢调质热处理后强韧化机理。得出结论为:回火温度一定时,随着淬火温度升高,34CrNiMo6钢硬度、强度是逐渐小幅下降,伸长率先增加后减少,并在860℃时达到峰值,冲击功则逐渐增加。淬火温度一定时,随回火温度增加,硬度、抗拉强度和屈服强度呈现出先降低后增加最后又降低的趋势,伸长率和冲击功呈现出先增加后减小的抛物线形态。在580℃回火,硬度、强度达到小高峰,伸长率获得最大值,冲击功比560℃时的最大值略有下降。当回火温度超过600℃时,各项性能急剧下降。因此,34CrNiMo6钢的最佳调质工艺为:860℃淬火+580℃回火,其强韧化机理与索氏体的细化程度和残余奥氏体含量及变形过程组织中的位错密度有关。

34CrNiMo6钢连杆热处理工艺研究

针对某型号柴油机连杆强度和硬度匹配性差的问题,通过正交试验研究了34CrNiMo6钢连杆淬火回火热处理工艺,分析了不同工艺参数(淬火冷却介质、冷却时间、回火温度、回火时间等)对零件淬火、回火后的金相组织、硬度及力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺参数。结果表明,影响34CrNiMo6钢连杆强度与硬度重要程度的因素次序是:回火温度最大,回火时间和淬火冷却介质其次,冷却时间最小。使用优化的工艺参数能使材料强度和硬度很好地匹配,满足柴油机连杆要求。

ZG34CrNiMo与Q345D低合金钢的焊接工艺

对ZG34CrNiMo与Q345D低合金钢的焊接工艺进行研究。根据母材力学性能和化学成分选择焊丝,并选择合理有效的工艺方法和工艺参数进行试验。根据ISO15614-1—2008标准进行了无损检测和力学性能试验并对试验结果进行了分析。

改善34CrNiMo6含硫电渣钢B类夹杂物的工艺实践

34CrNiMo6钢(/%:0.30~0.38C,0.50~0.80Mn,≤0.40Si,0.015~0.035S,≤0.035P,1.30~1.70Ni,1.30~1.70Cr,0.15~0.30Mo)的冶金流程为30 t EAF-LF-VD-浇铸Φ470 mm电极-3.6 t ESR锭(Φ610 mm)-锻成Φ280 mm棒材。在分析冶炼过程中影响钢中B类夹杂物级别因素的基础上,通过将电极氧含量从20×10^(-6)降至11×10^(-6)、同时电极S含量由0.035%提高到0.045%,进而减少重熔过程FeS等附加剂的添加量,将萤石-Al_2O_3-SiO_2-MgO重熔渣系中萤石由45%提高到60%及SiO_2由15%降低到5%等措施,生产钢材的B类夹杂物级别由原先的2.5级降至≤1.5级,并且钢中硫分布均匀适中,保证了电渣钢的质量。

风力发电机主轴用34CrNiMo6钢的韧脆转变温度分析

为获得风力发电机主轴用34CrNiMo6合金结构钢的韧脆转变温度,沿其径向不同位置处制取V型冲击试样,并在-110~25℃进行了夏比冲击试验,利用Boltzman函数对剪切断面率与温度进行拟合,得到韧脆转变温度曲线并获得脆性断面占50%所对应的试验温度(即FATT50)。利用扫描电镜分别观察试样脆性及韧性断口形貌,简要分析了该材料在脆性及韧性条件下的断裂行为。试验结果表明:该主轴用34CrNiMo6钢的韧脆转变温度在-50^-70℃,且主轴表面的韧脆转变温度比芯部的稍低。较高试验温度下试样塑性断口表现出典型的韧窝状形貌,随着试验温度的降低,逐渐向解理形貌过渡。

34CrNiMo钢齿轮轴开裂原因分析

对 34CrNiMo钢齿轮轴的化学成分、金相组织及断口分析表明 ,其淬火开裂的主要原因是由于锻造温度过高 ,导致过热缺陷所致。

风力发电机用34CrNiMo6钢调质工艺研究

增速箱内齿圈是风力发电机组的关键组成部分,本文研究的内齿圈为34CrNiMo6钢的大型锻件。由于零件具有尺寸大、壁薄和力学性能要求高等特点,对热处理质量要求较高,确定34CrNiMo6钢内齿圈加工路线设计为锻造→粗加工→正火+高温回火→粗铣齿→调质→磨齿。内齿圈调质工艺采用淬火保温温度870℃,回火温度530℃,结果表明,进行调质处理后零件淬火硬度为292HB^304HB,内外齿圈椭圆度在4.1~4.9mm,满足技术要求。

34CrNiMo6钢复合喷丸强化的有限元模拟

为了研究复合喷丸的工艺效果,利用ABAQUS有限元仿真软件进行模拟分析,建立了34Cr Ni Mo6钢随机多弹丸的周期性三维有限元模型。首先对所提出的周期性有限元模型进行周期性验证和试验验证,然后利用周期性有限元模型对复合喷丸的强化效果、不同喷丸强度对残余应力场的影响进行分析。结果表明:该周期性三维有限元模型可有效模拟喷丸强化效果;复合喷丸强化使34Cr Ni Mo6钢表面产生的残余应力和最大残余应力均高于单一喷丸产生的,且表面残余应力分布更加均匀,但最大残余应力所处深度不变;复合喷丸可得到更小的表面粗糙度。

34CrNiMo6钢的热变形行为及热加工图研究

基于Gleeble-3500热模拟压缩实验,对热变形行为及热加工图进行分析。结果表明:34CrNiMo6钢的热变形激活能为365.653kJ/mol;在变形温度1030~1120℃、应变速率0.005~0.03s-1及变形温度1050~1090℃、应变速率0.1~0.5s-1区域内发生的动态再结晶较为充分,是最佳的加工窗口;平均晶粒尺寸随着温度的升高而逐渐变大;随着应变速率的增大而降低,但应变速率对平均晶粒尺的影响不是十分显著。

34CrNiMo6钢与Q245钢大型齿圈的焊接工艺

针对大型全焊接齿圈进行了工艺分析、焊接试验,确定了相应的焊接工艺参数,并对焊接后的变形处理和热处理工艺进行了分析,通过实际应用,取得了满意效果。

34CrNiMo6钢过热过烧断口研究

利用光学显微镜和电子显微镜等分析手段,对34CrNiMo6钢的锻造过热过烧宏观断口、微观断口及力学性能进行了分析研究,确定了过热过烧断口界限的评判依据。使产品质量得到控制,避免毛坯件在锻造时如出现过热过烧断口,因评判错误而给公司带来不必要的经济损失。

拉伸预应变对34CrNiMo6钢室温拉伸性能及低周疲劳性能的影响

自增强超高压容器在服役过程中通常需要承受循环内压作用,研究预应变对其筒体材料34CrNiMo6钢室温拉伸性能和低周疲劳性能的影响,对保障超高压容器的结构完整性具有重要意义。以国产34CrNiMo6钢为研究对象,开展不同拉伸预应变水平下的室温拉伸试验及对称应变控制条件下室温低周疲劳试验。结果表明:与原始试样相比,在6%预应变范围内,材料的屈服强度和抗拉强度随预应变水平的增加而增大,但伸长率和断面收缩率出现了连续单调下降。预应变显著改变了滞回曲线的应力幅值及形状,且预应变前后材料表现出明显的拉-压不对称和循环软化/硬化特征;在1%~4%预应变水平下,材料的低周疲劳寿命呈现出先升高后降低的趋势。

高铁车轴用34CrNiMo6钢的热处理工艺研究

本文通过对高铁车轴用34CrNiMo6钢热处理工艺的研究,提出了该材料获得较好强度指标的工艺条件。实验结果表明,34Cr Ni Mo6钢试样在经850℃的油淬,并经680℃回火后,其抗拉强度达到829.7MPa,屈服强度达到730MPa,伸长率达到23.3%,完全可以满足高铁车轴需求的力学性能要求。

不同载荷下玻璃陶瓷与34CrNiMo钢摩擦磨损分析

针对CaO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃陶瓷在实际应用中出现的材料损耗问题,采用在不同载荷下与34CrNiMo钢作摩擦磨损实验的方法,观察摩擦系数和磨损量的变化,了解玻璃陶瓷与合金钢摩擦时的摩擦磨损性能,为降低玻璃陶瓷在实际应用中的材料损耗提供试验依据。结果表明:随着载荷的增加,玻璃陶瓷的磨损量和摩擦系数增加。同时,玻璃陶瓷在磨擦后期的摩擦系数的增加幅度也逐渐增大。玻璃陶瓷的磨损形式主要为犁沟磨损和疲劳磨损,但也会出现粘着磨损的现象。

重载万向轴关节ZG34Cr2Ni2Mo钢法兰叉调质裂纹原因分析及改进

通过对重载万向轴关节ZG34Cr2Ni2Mo钢法兰叉裂纹进行宏观检查、金相组织分析、能谱分析、力学性能检测,找到了调质开裂的原因。结果表明:铸件法兰叉中存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续带状分布,使钢的脆性显著增加,以及内部含有大尺寸夹砂等缺陷,是导致法兰叉调质开裂的主要原因。通过提高钢液冶炼的纯净度,优化浇注系统的布置,保护内浇道,减少钢液对浇道的冲击,可提高铸件浇注质量,避免调质裂纹产生。

ZG130CrNido轧辊钢的氢致脆化行为

为充分利用高碳铸钢的热轧辊材料,本文运用拉伸试验和微束分析技术(IMMA,SEM)研究了ZG130CrNiMo铸钢的氢致脆化行为。实验结果表明,随着钢中氢含量的增加,钢的强度和塑性均急剧下降,当钢中氢含量达到6.7 ppm左右,ZG130CrNiMo钢的σ_(0.2)和δ完全丧失。拉伸断口上白点呈边界不清楚的无规则块状,其显微特征是清晰的撕裂岭与微小的解理刻面构成的穿晶准解理花样。白点表面上网状暗线条是铸钢中原先存在的蜂窝状显微空隙,是白点的裂纹核。文中讨论了铸钢中白点的形成和氢致准解理断裂机制。

34CrNiMo6钢曲轴轴颈感应淬火硬化微观机理

利用显微硬度计测试了34CrNiMo6钢曲轴轴颈在460、480、500 V淬火电压下,经中频表面感应淬火+300℃回火后的硬度值。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM、EBSD)、X射线衍射分析仪(XRD)观察不同淬火电压下轴颈组织演变,研究了组织演变对曲轴钢表面硬度的影响机制。结果表明,在460、480、500 V电压感应淬火后,各试样表层硬度均有明显提高,并在次表层硬度达到最大。这主要是由于经不同电压表面感应淬火后,各试样不同区域组织不同,相的含量不同、位错密度不同造成的。根据组织及硬度分布的不同,轴颈由表及里可分为淬硬层、过渡层及心部。淬硬层深度、硬度与淬火电压呈正相关。

回火工艺对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响

用标准鉴定试棒(QTC)试块,研究了回火温度、回火保温时间、回火升温速率对ZG25CrNiMo钢组织性能的影响。结果表明:回火温度对冷却后的组织性能有较大影响,随着回火温度的升高,试样硬度、强度降低,冲击功平均值升高,而延伸率、断面收缩率先升高,在680℃时达到最大,然后降低;同一回火温度下,随着回火保温时间的增加,试样硬度、强度降低,冲击功平均值和延伸率升高,断面收缩率在保温8h时最高,10h时会略下降。控制回火升温速率,缓慢升温,试样硬度、屈服、抗拉强度略有降低,而延伸率略有升高,断面收缩率明显增加。

34CrNiMo6钢的高温流变行为及热加工图

研究了34CrNiMo6钢的高温流变特性,并获得了其最佳热加工工艺窗口。首先,使用Gleeble-3500热模拟实验机对34CrNiMo6钢在变形温度为1173~1473 K、应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下进行等温热压缩实验,得到了不同应变速率和变形温度下的真实应力-真实应变曲线,并用Arrhenius模型对材料本构关系进行多元非线性回归,结果表明其回归精度较高。其次,使用流变数据构建了34CrNiMo6钢的热加工图并进行分析,考虑到所有应变情况,34CrNiMo6钢热加工工艺窗口应避开变形温度低于1300 K、应变速率高于0.05 s^(-1)和变形温度高于1400 K、应变速率高于0.14 s^(-1)的区域。最后,金相分析表明:34CrNiMo6钢在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较小的区域具有晶粒不均匀、晶界不规则的特点,这是由于此时动态再结晶不完全;而在应变速率敏感系数、能量耗散率及失稳判据较大的区域发生完全动态回复和动态再结晶,组织比较均匀。