热处理对42CrMo制动盘摩擦磨损性能的影响

以自卸42CrMo调质钢制动盘为研究对象,对其进行了不同的热处理。采用MG-2000型销-盘摩擦磨损试验机研究了不同摩擦条件下热处理对试样的摩擦磨损性能的影响。并采用FEI Quanta 200型扫描电镜对试样的磨损表面形貌进行表征。结果表明:不同热处理状态的42CrMo制动盘试样的摩擦系数均随转速和接触压力的增大而减小;磨损率随转速和接触压力的增大而增大;在相同摩擦条件下,840℃淬火+400℃回火处理的销试样的摩擦系数和磨损率均最小;在低速低载时,42CrMo钢的磨损机制主要是磨粒磨损,高速高载时,其磨损机制主要是粘着磨损;转速500r/min比300 r/min的试样发生严重磨损的时间短。     

激光冲击强化对中碳合金钢的组织和性能的影响

通过激光冲击强化对42CrMo中碳合金钢进行了表面强化处理。采用显微组织观察、硬度测试、摩擦磨损实验研究了不同脉冲能量的激光冲击强化处理对42CrMo钢组织和性能的影响。结果表明:未经激光冲击强化的42CrMo钢组织中铁素体均匀连续,珠光体片层间铁素体较为明显。随着激光冲击强化输出能量的增加,组织中铁素体越来越分散,珠光体片层组织越来越不明显,激光冲击强化后42CrMo钢中有大量位错、亚晶出现。在32～36 J的脉冲能量范围内,激光冲击强化的该钢的表面硬度和耐磨性显著提高,并在表面形成了厚度0.75 mm的硬化层。激光冲击强化冲击能量越高,42CrMo钢硬度越高,耐磨性越好。     

超声表面加工和硫氮共渗复合处理对35CrMo钢表面性能的影响

为了同时减少钻杆接头和对磨套管的磨损,采用超声表面加工技术和硫氮共渗技术对钻杆接头材料35CrMo钢进行复合处理。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜、EDS能谱仪、显微硬度计和X射线衍射仪分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分、硬度和相结构,并在水基钻井液润滑条件下采用环块磨损试验机考察了35CrMo钢和套管对磨副的磨损性能。结果表明,超声表面加工可以使35CrMo钢和硫氮共渗复合处理改性层的表面粗糙度均显著降低,进一步提高硫氮共渗改性层硬度,显著改善35CrMo钢的耐磨性能,并使对磨副套管的磨损率明显降低,钻杆接头和套管的磨损表面形貌也得到显著改善。     

Q460钢磨损性能研究

对Q460钢不同部位的显微组织和硬度进行了分析,并采用环块式和销盘式滑动磨损试验条件进行了摩擦磨损试验。结果表明,Q460钢的边部和心部组织都为铁素体和珠光体,而心部组织相对粗大、平均硬度相对较低;环块式滑动磨损试验条件下,随着加载载荷的增加,无润滑和油润滑条件下Q460钢的磨损失重和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势,当载荷相同时,无润滑条件下的磨损失重和磨损率高于润滑条件下的试样;销盘式滑动磨损试验条件下,随着载荷的增加,Q460钢的磨痕深度和磨损率都呈现为逐渐增加的趋势;当载荷为20 N时,Q460钢的磨损主要以疲劳磨损和磨粒磨损为主;当载荷增加至40 N时,Q460钢的磨损则主要为疲劳磨损。     

羌族竞技推杆的选材与耐磨性能研究

对8种牌号的钢制推杆进行了磨料磨损试验,考察了材料在相同磨损条件下的失重量、相对耐磨性和磨损形貌,并分析了硬度与耐磨性之间的关系。结果表明,50CrV4钢的相对耐磨性最好,而30CrMo、35、25CrMo钢的相对耐磨性都达到了1.6以上,可以作为优质竞技推杆的选材;30CrMo、50CrMo4、35、25CrMo和65Mn钢的磨损机制主要为切削磨损,45、16Mn和Q235钢的磨损机制主要为切削磨损+剥落磨损;随着不同牌号推杆的硬度的提高,磨损失重量呈现逐渐降低的趋势,相对耐磨性呈现逐渐升高的趋势,这主要与钢制推杆的显微组织有关。     

农业纤维物料对9SiCr钢磨损性能的影响

在磨料磨损试验机上,以农业纤维物料为磨料对不同热处理工艺下的9SiCr钢试样进行磨料磨损试验,通过测定硬度和冲击韧度观察显微组织和磨损表面的形貌,分析了农业纤维物料对9SiCr钢的磨损行为的影响.结果表明,软磨料磨损中伴有硬磨料磨损的特征;9SiCr钢的磨料磨损以显微切削机制为主导,疲劳磨损机制引起的剥落现象并不明显;在软磨料磨损中,足够高的材料硬度是9SiCr钢能够有效抵抗磨料磨损的首要前提,但硬度与耐磨性并不呈函数关系,当硬度升到适当高度时,提高韧度达到硬度和韧度的合理配合可以提高耐磨性.     

表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火 表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理.测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律.结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha＜Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损.     

42CrMo钢活塞杆表面氧氮复合渗层的显微组织和耐磨性能

采用气体氧氮复合处理对42CrMo钢活塞杆进行表面改性和耐磨性能研究,通过金相分析、显微硬度测试及干摩擦磨损试验等方法对比分析了不同表面工艺处理后的试样组织和性能。结果表明: 调质态42CrMo钢经8 h气体氧氮复合处理后表面形成了1~2 μm由Fe₃O₄组成的氧化层及ε-Fe_2-3N和γ′-Fe₄N组成的约18 μm厚的化合物层,有效渗层的总厚度约为340 μm。在相同干摩擦条件下,未处理的基材试样与镀铬处理试样的磨损机制为磨粒磨损并伴随轻微粘着磨损。气体氧氮复合处理后试样具有最低平均摩擦因数和磨损率,磨损机制为磨粒磨损,耐磨性能最优。     

旋转速度对旋锻汽车半轴性能的影响

采用不同的旋转速度对42CrMo钢汽车半轴进行了旋锻,并进行了磨损性能和冲击性能的测试与分析。结果表明,随旋转速度从30 r/min增大至110 r/min,半轴试样的磨损体积先减小后增大,冲击吸收功先增大后减小,磨损性能和冲击性能先提升后下降。当旋转速度70 r/min时,试样的磨损体积达到最小值17×10~(-3)mm~3,冲击吸收功达到最大值89 J,与30 r/min旋转速度相比,磨损体积减小了29.17%,冲击吸收功增大了11.25%。旋锻42CrMo钢半轴的最佳旋转速度为70 r/min。     

高铬铸铁在抗冲击条件下耐磨性能的试验研究

在MLD-10型冲击磨料磨损试验机上,对国产的高铬铸铁和西班牙进口的低合金抗磨钢,在不同的冲击功条件下,就其耐磨性进行了对比试验.通过对不同冲击条件下材料的失重、磨损面的形貌、材料的显微组织等的研究,分析两种材料的抗冲击磨损性能,并着重讨论了磨料的性质、冲击功的大小对材料抗冲击磨损性能的影响.同时,对在试验过程中高铬铸铁试样所表现出来的脆性进行了讨论.结果表明:经热处理高铬铸铁试样的抗磨性能优于其铸态试样,高铬铸铁的抗冲击磨料磨损性能优于低合金抗磨钢.     

热处理对9SiCr钢耐磨性能影响的研究

对9SiCr钢试件进行了热处理,对比分析了试件热处理前后的金相组织、硬度及韧性等特征,以湿砂为磨料进行了磨料磨损试验,通过磨损失重、磨损表面形貌分析了9SiCr钢热处理前后的磨损性能。结果表明,9SiCr钢经热处理后,其组织形态由合金渗碳体为主变为以马氏体和下贝氏体为主,硬度及韧性显著加强,以磨损失重为指标的耐磨性提高了20.6%,磨损表面磨沟、凹坑、剥落等磨损特征减弱。     

45钢在超细SiC颗粒作用下的正向冲蚀行为*

选用超细SiC颗粒作为磨料,研究了韧性材料45钢在正向冲击条件下的冲蚀行为并与7075-T6铝合金对比。使用高强度磁铁捕获了45钢冲蚀磨屑,利用扫描电子显微镜(SEM)对冲蚀磨损后试样表面以及磨屑形貌进行观测;采用质量分析法,分析45钢在不同冲蚀条件下的失重情况与材料去除率;利用X射线应力测定仪,分析45钢在不同冲蚀条件下的表层及深度方向的残余压应力分布情况。结果表明,正向冲击条件下,韧性材料表面主要发生塑性变形,偏向堆积脊部还存在片层剥落的材料去除形式,超细磨料产生的材料去除率相对较小,材料去除率随磨料量的增加呈先增加后减小的趋势;表层应力随磨料量呈先增加后降低的趋势,微磨料冲蚀残余压应力的影响深度约为10μm。     

表面预处理和润滑条件对硫氮共渗35CrMo磨损性能的影响

目的提高35CrMo钻杆接头和对磨套管的耐磨性能。方法采用超声表面加工处理和硫氮共渗处理技术对钻杆接头常用的35CrMo钢进行处理,研究了超声表面预处理和润滑条件对其耐磨性能的影响。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分和相结构,采用环块磨损试验机在油基钻井液润滑和无钻井液润滑的条件下,考察了经过不同载荷超声表面加工预处理的35CrMo钻杆接头及其对磨套管的磨损性能。结果超声表面加工预处理可使35CrMo钢及其硫氮共渗处理后的表面粗糙度显著降低约80%以上。经超声表面加工预处理后,35CrMo钢硫氮共渗钻杆接头在油基钻井液润滑和干摩擦条件下的磨损率均进一步降低。在无钻井液润滑的条件下,500 N载荷超声表面加工预处理后,硫氮共渗35CrMo钢钻杆接头对磨油管磨损表面形貌的改善更显著,表面粘着和犁沟均减少。结论 35CrMo钢钻杆接头在硫氮共渗前采用超声表面加工进行预处理,可以获得更低的表面粗糙度和更高的表面硬度,在有无钻井液润滑条件下均可提高钻杆接头和套管的耐磨性能。     

发动机的曲轴材料42CrMo磨削淬硬及磨损试验

在MM7132平面磨床上对曲轴用材料-42CrMo钢进行了磨削淬火实验、在ML-100磨粒磨损试验机上进行了磨损试验,提高了农用柴油发动机的曲轴强度及耐磨性,42CrMo钢淬硬层的最高硬度达到了860HV,淬硬层的厚度达到了1．5mm;淬硬层由条状马氏体组成,过渡区由少量马氏体及回火索氏体组成;磨削淬火后试件的耐磨性提高了3倍。     

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。     

回火温度对超高强耐磨钢板磨粒磨损特性的影响

利用销盘磨损试验对实验室试制的超高强耐磨钢板进行耐磨性测试,对比分析了不同工艺所得试验钢的磨损失重及磨损面形貌随淬火后回火温度的变化。结果表明,200℃回火后的试样综合性能最佳,高的硬度有利于提升钢的耐磨性,但在更高温度回火后硬度不再是影响耐磨性的唯一因素。     

封隔器用两种铬钼钢在服役条件下的腐蚀行为

研究了封隔器常用的两种铬钼钢35CrMo和42CrMo在不同温度和压力条件下的腐蚀行为,并考察了腐蚀前后两种材料力学性能的变化。通过失重法得出了两种材料在不同条件下的腐蚀速率。结果表明:在相同的温度、压力条件下,42CrMo试样的腐蚀速率比35CrMo试样的大;两种材料的腐蚀速率均随温度的升高先增加后下降,随压力的升高而增加;腐蚀前42CrMo试样的抗拉强度和抗弯曲强度都比35CrMo试样的大,表明42CrMo钢的力学性能要优于35CrMo钢的,但腐蚀后42CrMo试样力学性能的降低程度要比35CrMo试样的多,这表明腐蚀越严重,材料的力学性能损失越大。     

冷却方式及试样尺寸对42CrMo钢磨削淬硬层影响

在MM7132平面磨床上对42CrMo钢进行了磨削淬火试验,研究了冷却方式及试样尺寸对淬硬层厚度及淬硬区组织的影响。结果表明:在湿磨条件下,随磨削深度的增加,淬硬层厚度总体呈增加趋势,淬硬层厚度均达到1.5 mm。磨削深度为0.2 mm、试件高度为100 mm干磨时,淬硬层厚度为0.75 mm,淬硬层显微硬度最高为771.8 HV;试件高度为150 mm时淬硬层厚度为0.5 mm,淬硬层显微硬度最高为605.4 HV。干磨时马氏体组织更细小。     

耐磨机械设备用耐磨钢磨料磨损性能的研究

分别以石英砂和煤矸石为磨料,对中锰钢、Mn13钢和HD400钢等三种耐磨钢进行了不同硬度磨料的磨料磨损实验,并对磨损后试样的表面形貌进行观察。研究了不同耐磨钢的磨损机理与耐磨性能。结果表明:当磨料为石英砂等硬度较高的颗粒时,三种耐磨钢中HD400钢耐磨性最差,中锰钢耐磨性最好。当磨料为煤矸石等硬度较低的颗粒时,三种耐磨钢中Mn13钢耐磨性最差,HD400钢耐磨性最好。当磨料为石英砂时,三种耐磨钢表面的磨损机理均为磨料磨损,中锰钢和Mn13钢的表面破坏机理为微凿削和挤压变形,HD400表面破坏机理为微凿削。当磨料为煤矸石时,三种耐磨钢表面磨损机理为磨粒磨损,表面破坏机理为犁沟。     

准贝氏体钢渗碳层耐磨性及磨损机制研究

研究了准贝氏体钢销盘磨料磨损和冲击磨料磨损的耐磨性和磨损机制，确定了回火温度对耐磨性的影响，探讨了残余奥氏体的机械稳定性及其对耐磨性的作用。结果表明：准贝氏体钢渗碳层的耐磨性接近或优于18Cr2Ni4WA钢；以微切削型磨料磨损为主的准贝氏体钢渗碳件，宜采用180℃回火，以应变疲劳型磨料磨损为主的准贝氏体钢渗碳件，宜采用280℃回火；残余奥氏体的机械稳定性对材料的耐磨性具有重要作用。对于微切削型磨料磨损，机械稳定性高的残余奥氏体不利于提高耐磨性；对于应变疲劳型磨料磨损，机械稳定性高的残余奥氏体明显提高耐磨性。