芯棒淬裂的原因分析与改进措施

对芯棒渗硼后开裂的原因进行了分析。结果表明:开裂的原因有三。一是组织粗大且出现魏氏组织,导致力学性能降低;二是未淬透,导致过渡区轴向相变应力与热应力叠加,存在叠加应力;三是盲孔底部处于过渡区,叠加应力与孔底表面拉应力再次叠加,且在底部产生应力集中诱发裂纹。改进措施:芯棒渗硼后,增加正火处理;盲孔填充堵塞后,采用双液淬火代替单液淬火。     

42CrMo4钢轴类件控时淬火冷却工艺的设计

为解决大尺寸合金钢件油淬后力学性能达不到要求、水淬易开裂的问题,介绍了一种以水和空气作为淬火介质的预冷循环控时淬火冷却方法.针对φ210 mm的42CrMo4钢轴类件.利用数值模拟方法设计淬火冷却工艺,并进行了实际件的淬火冷却试验.通过计算结果和实测数据的对比分析表明,采用预冷循环控时淬火冷却方法可以在避免淬火开裂的同时在一定范围内调整其力学性能.     

42CrMo钢量化水淬应用研究

研究了量化水淬对42CrMo钢淬硬层深度及淬火畸变的影响,将其与普通水淬和油淬进行了比较.结果表明,量化水可以获得介于普通水和油之间的冷却特性,但300 ℃时的冷速仍明显高于油的冷速.42CrMo钢量化水淬时,可以获得介于普通水淬和油淬之间的硬化层深度和淬火硬度,量化水淬的淬火畸变也介于二者之间. 从不同试样的畸变开裂情况来看,形状复杂的42CrMo钢零件不宜采用水或量化水淬,而简单形状的42CrMo钢零件,可以根据工件的淬火要求,通过调节量化水的参数,获得所需的冷却速度,达到淬火目的.     

多体列车车轴淬火温度场模拟和残余应力研究

建立了35CrMo车轴淬火工艺的温度场模拟有限元模型,分析了其在盐水淬火、PAG溶液淬火、油淬、空冷方式下的表层和内部温度场分布规律;然后采用X射线衍射法对35CrMo车轴表层和内部进行了残余应力测试。测试结果表明:仿真数据和实测数据吻合较好,且表面残余应力结果符合欧洲标准,验证了仿真模型的正确性。     

X38CrMo16模具钢模坯淬冷温度场仿真与参数选择

X38CrMo16属于抗腐蚀性能优良的塑料模具钢,因导热性能较差和淬冷参数控制不当常常导致大件淬火开裂或心部未淬透现象发生.为解决这一问题,体文运用有限元法对尺寸为1700mm×280mm×650mm的X38CrMo16模块油淬温度场进行了仿真计算,并根据CCT曲线确定了模块油淬-空冷的转换时机,完成了模块淬冷参数的虚拟设计.结果表明,为减少淬火应力和避免心部珠光体组织转变,模块油中冷却时间控制在40～46min为宜,此时模块心部预测温度在576～665℃之间;按此淬冷工艺执行后,X38CrMo16模块淬火缺陷基本上得以消除,实现了淬冷过程的计算机预演.     

淬火介质对42CrMo钢棒淬火组织及硬度影响的数值模拟及试验验证

基于有限元计算分析了直径为ø40 mm的42CrMo钢圆棒试样分别使用淬火油和PAG水基液淬火后试样不同位置的组织、硬度以及淬火过程中的温度变化,采用硬度检测和显微组织分析对模拟结果进行了验证。结果表明,当使用淬火油淬火时,试样表面由奥氏体向马氏体和贝氏体转变,心部由奥氏体向贝氏体转变;当使用PAG水基液淬火时,试样表层几乎转变成马氏体,心部转变成马氏体和贝氏体;试样经淬火油和PAG水基液淬火后,表面硬度分别为58和55 HRC,均由表面至心部硬度逐渐降低,但使用PAG水基液淬火后试样的心部硬度比用淬火油的高5 HRC,约为50 HRC。     

Cr12MoV环形模具热处理裂纹原因分析

Cr12MoV环形模具在回火出炉时,发现坯料存在周向裂纹.采用金相检查、化学成分分析、硬度检测等手段对模具开裂原因进行分析.结果表明:模具热处理裂纹属于淬火裂纹,产生的主要原因是坯料淬火过程中油淬时间过长,零件完全淬透,在较大的淬火应力作用下,造成开裂;其次,坯料外缘周向环槽尖角处R角较小,存在较大的应力集中,在一定程...     

35CrMo钢圆柱销纵向开裂原因分析

某标准件厂生产的35CrMo钢圆柱销在入厂复验进行拉伸试样加工时发现内部存在纵向开裂,通过对该圆柱销进行化学成分、显微组织、裂纹及断口形貌等检验分析,查明了开裂的原因。结果表明,35CrMo钢圆柱销开裂是淬火过程中产生的纵裂,热处理过程中有轻度的过热,以及纵向存在粗大的夹杂物等脆性相是开裂的根源。通过适当调整热处理工艺、选择纯净的原材料可避免此类问题的发生。     

UCON E水溶液在42CrMo钢中型锻件中的应用

使用PAG类UCON E水溶液作为淬火介质,采用循环控时淬火方法,合理制定淬火冷却控时参数,解决了42CrMo钢中型尺寸锻件及其他中碳合金结构钢工件"油淬不硬,水淬开裂"的问题,工件调质后达到了技术要求的力学性能.     

淬火介质对42CrMo力学性能的影响

采用热处理虚拟模拟仪,测定了N32机油、15%BW淬火液和15%F2000淬火液的冷却特性曲线,研究了15%BW、15%F2000淬火液和N32机油对42CrMo的显微组织和力学性能的影响。结果表明:42CrMo使用15%BW淬火后,能够得到理想马氏体,试样的硬度、抗拉强度和屈服强度均高于使用15%F2000淬火液和N32机油淬火的相应值;试样的伸长率低于使用N32机油淬火的相应值。     

42CrMo钢齿圈毛坯的水-空交替控时淬火工艺

42CrMo钢齿圈毛坯的淬火通常采用油淬或聚合物水溶液淬火来避免淬火的开裂,但油淬或聚合物水溶液淬火导致严重的环境污染。改用水淬不仅可满足绿色环保的要求而且可降低成本,但极易产生开裂。针对上述问题,本研究基于温度场、组织场和应力场的有限元模拟,获得优化的水-空交替控时淬火冷却(ATQ)工艺,成功应用于大直径(ф1970 mm)的42CrMo钢齿圈毛坯的淬火冷却。结果表明:采用ATQ工艺处理42CrMo钢齿圈毛坯,不仅回火后的力学性能高于性能指标要求,而且有效避免了淬火开裂。     

钢制工件淬火冷却开裂的原因是什么? 常见淬火冷却裂纹有哪几种?

正工件淬火冷却开裂的主要原因是冷却过程中产生的拉伸应力超过了钢的抗拉强度。对钢的强度有不良影响的夹杂物、大块碳化物以及钢中原有的各种微小裂纹,都会促使工件在淬火冷却时开裂。常见的淬火冷却裂纹有纵向裂纹、横向裂纹(包括弧形裂纹)和表面裂纹。1)纵向裂纹这种裂纹深度较大,走向大体上与工件的纵向一致。纵向裂纹常在工件完全淬透的情况下出现,通常是由组织应力造成的。钢中的带状夹杂物会促发纵向开裂。锻造时形成的裂纹也会在淬火冷却应力作用下扩展为深裂纹。对存在纵向裂纹的工件的纵剖面进行显微组织分析,不难对上述两种促发纵向开裂的因素加以区别。如属前者,必然可以清晰地观察到带状夹杂物;如属后者,裂纹表面应存在黑色的氧化物、其两侧应存在明显的脱碳层。     

35CrMo无缝直管开裂成因分析

某石油机械厂生产的35CrMo钢无缝直管在远低于设计压强的水压试验中发生纵向开裂,通过对送检的直管进行化学分析、显微组织观察、裂纹及断口形貌观察、硬度测试等检验,查明了开裂的原因。结果表明,开裂的主要原因是脱碳层导致直管外壁的屈服强度降低、调质后直管外壁有较大拉应力以及在水压试验中外壁承受拉应力的综合作用。此外,由于35CrMo钢无缝直管在淬火加热过程中表面脱碳和回火不充分,使得试样内、外壁和芯部的硬度不能满足工艺设计的要求。     

UCON A在港口轴类零件调质中的应用

某公司港口机械中的轴类零件大多数采用35CrMo、42CrMo和40Cr等轧制钢或锻钢件，其直径为Ф00-Ф00mm、长度在250—600mm之间，均需进行调质处理。原先，由于地处长江口长兴岛，环保要求不能采用油淬或水淬油冷工艺。采用NaCl水溶液作淬火剂造成工件淬火后严重开裂，报废近10％（年处理量总计约3100t），这不仅浪费惊人，也影响了生产进度。选用UCONA水基淬火剂作淬火介质后工件开裂报废几乎为零，质量稳定，环境清洁无污染，能满足一些合金结构钢调质处理要求。     

感应淬火对42CrMo钢曲轴连杆轴颈组织性能的影响

采用OM、SEM、X射线应力分析、力学性能测试等手段,分析了感应淬火处理对42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面组织和残余应力的影响,探讨了不同淬火功率对淬硬层形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明,42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面由淬硬层、过渡层和基体3部分组成,淬硬层组织为均匀细小的马氏体,过渡层组织为马氏体和回火索氏体的混合组织,基体组织为回火索氏体。经感应淬火处理,42CrMo钢曲轴连杆轴颈表面残余应力由拉应力变为压应力,随着感应淬火功率的增加,淬硬层深度增加,组织不断细化,当感应淬火功率为2500 W,组织最为均匀细小,表面硬度达到了751.3 HV0.1,耐磨性大幅提升;但是淬火功率过高会导致组织粗化,当感应淬火功率为2600 W时,组织有所粗化,硬度也有所降低。     

弹簧钢淬火残余应力模拟

对AISI 5160H弹簧钢圆柱试样在不同温度的25％水溶性聚(亚烷基)二醇UCONHT淬火液和Arco521淬火油中淬火产生的残余应力及畸变进行了对比性研究。试棒的直径分φ20．56mm(0．81 inches)和φ13．45mm(0．53 inches)两种。先用INC-PHATRAN代码计算出试样随时间变化的传热系数，并用ABAQUSA际准有限元软件估算热处理过程中的残余应力和畸变。在试样中心放置热电偶，测出冷却曲线，根据所测的冷却曲线，用INC-PHATRAN解决了伴随相变时的逆向热传导问题。试验了这两种淬火介质，力图将热处理畸变和开裂减少到最少,并得出了颇有价值的结论。     

淬火过程应力场的计算机模拟

利用有限元模拟软件对42CrMo试棒在淬火过程中的应力变化进行数值模拟，使得在淬火过程中的热应力和残余应力得以体现，并分析了淬火过程中表面和心部的应力变化。     

行星销的调质处理

某风力发电装置行星销材料为42CrMo钢,要求进行调质处理。但行星销在进行先水后油的双液淬火时发生批量开裂。对开裂的行星销进行了理化分析,结果表明,行星销开裂是淬火工艺不当所致。为此,改变了行星销的淬火工艺,即在温度为20～36℃的12%～16%LQ311水溶液中淬火而不是水-油双液淬火,结果,成功生产了1 129件行星销,质量均达到了要求,且无一件开裂。     

磨削深度及原始组织对42CrMo磨削淬硬层的影响

在磨削深度为0.1～0.6 mm的条件下对调质态、正火态及退火态42CrMo钢进行了磨削淬火试验。结果表明:磨削淬火后,三种原始组织试样磨削淬火后的完全淬硬区显微硬度为510～878 HV。正火、调质及退火态试件的淬硬层厚度分别为1.75、1.5和1.25 mm。磨削淬火后,调质态的42CrMo钢完全淬硬层组织为略大的板条状马氏体组织,正火态的42CrMo钢完全淬硬层的马氏体组织最为细小,退火态的42CrMo钢完全淬硬层板条状马氏体尺寸居于二者之间。     

氯化钙水溶液在碳素工具钢淬火工艺中的试验应用

碳素工具钢(以下称碳工钢)由于热处理后有较高的硬度、一定的耐磨性，加之其机械加工性能好、价格便宜，在机械制造中常被广泛用于制造冲裁模具、工具等。碳工钢含碳量较高但未添加提高淬透性的合金元素，故淬透性较差。采用油淬得不到理想的组织、强度；采用盐水淬火则工件变形开裂倾向较大。因此，传统上往往选用盐水一油双液淬火介质。