55钢与S55C钢丝杠光杆感应加热淬火比较

分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的对国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆进行表面感应加热淬火,并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明,日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显;经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致;而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此,可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作40 mm以下小规格的滚珠丝杠。     

国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆的表面感应加热淬火工艺质量分析

分别采用双匝感应器和倾斜30°单匝感应器的表面感应加热淬火工艺处理了国产55钢与日本S55C钢丝杠光杆,并对处理后的丝杠光杆进行了显微组织分析和硬度测试。结果表明,日本S55C钢组织中的带状偏析较国产55钢明显;经双匝感应器处理的国产55钢与日本S55C钢的淬硬层深度基本一致;而经倾斜30°单匝感应器处理的国产55钢的淬硬层较深、硬度较高。因此,可以采用国产55钢替代日本S55C钢制作f40 mm以下小规格的滚珠丝杠。     

GCr15钢滚珠丝杠感应淬火漏磁控制及耐磨性

通过涂覆导磁体对GCr15钢滚珠丝杠表面感应淬火进行漏磁控制,对比分析了漏磁控制前后试样淬火组织、硬度、深度及耐磨性.研究表明:GCr15淬火后的组织为马氏体+残留奥氏体,控制漏磁淬火工艺显著增加丝杠滚道处的磁力线密度,提高整个丝杠表面的温度和加热深度,增加淬火硬化层的深度,也减小硬度曲线的梯度,从而显著提高了耐磨性,相对于未淬火试样耐磨性提高了2.5 ～4倍.感应淬火试样的磨损主要是磨粒磨损和剥层磨损,未涂覆导磁体时,剥层厚且是脆性和塑性断口混杂的粗糙形貌,而涂覆导磁体后,因为组织和硬度均匀,硬化层深度大,磨削片层薄且表面光整,耐磨性好.     

Cr-Mo钢精密滚珠丝杠表面硬化层的失效分析

通过扫描电镜观察、金相分析、硬度测量等手段对Cr-Mo钢精密滚珠丝杠表面硬化层出现的淬火裂纹进行了失效分析.结果表明,Cr-Mo钢表面感应淬火裂纹的产生原因与钢材冶炼时局部缩孔形成的疏松缺陷、钢中存在带状组织和感应加热淬火工艺的不合理有关.     

精化55钢滚珠丝杠双匝感应加热淬火及性能分析

通过精化国产55钢的成分,提高Mn元素含量,降低P元素含量,在保持55钢力学性能的前提下,提升其热处理性能,Ms(马氏体开始转变温度)和Mf点分别为282℃和220℃。采用双匝感应器对55钢滚珠丝杠进行表面感应淬火,淬火后丝杠沟道顶部及底部都得到了理想深度的淬硬层,且硬度梯度分布合理;淬火后丝杠表层呈现低压应力状态,摩擦系数稳定在0.6,精度保持性试验证明丝杠精度保持性良好。利用数值模拟,得到了双匝感应器加热冷却时丝杠沟道处的温度分布曲线,阐释了双匝感应淬火机理。     

凹槽类零件漏磁控制感应淬火

针对凹槽类零件感应淬火梯度硬度不合理、精度保持性差的问题,对GCr15钢滚珠丝杠滚道凹槽产生的漏磁、磁力线散逸现象进行了理论计算分析,阐述了漏磁对滚道凹槽淬硬层深的影响,提出了在丝杠凹槽处涂覆铁氧体,减少漏磁与散磁的感应淬火方法,并进行了对比淬火试验。结果表明:采用漏磁控制淬火方法,丝杠滚道硬度到达900~1000 HV0.1,等硬层深度达到3~5 mm,提高了丝杠使用寿命和精度保持性。     

CrMo钢滚珠丝杠副的疲劳试验与失效分析

对自主研制的Φ80 mm规格中国大陆造CrMo钢滚珠丝杠副进行了疲劳试验与失效分析。为综合评价其质量,选择了中国大陆GD8020×1100型、日本NSK8020×1100型、中国台湾FDI8020×1100型3种同规格滚珠丝杠副进行了疲劳试验对比,并通过成分检测、形貌观察、组织分析和表面感应加热淬硬层的硬度曲线测量等对疲劳试验的失效样品进行了分析。结果表明,中国大陆CrMo钢滚珠丝杠副在同等疲劳试验条件下的运行时间最长,其失效是因GCr15钢球破损所致。日本、中国台湾滚珠丝杠副的运行时间依次降低,其失效的主要原因分别是因螺母滚道出现明显压痕和螺母滚道发生严重剥落所致。因此,中国大陆产Φ80 mm规格CrMo钢滚珠丝杠副的综合质量达到或超过了日本和中国台湾的同类产品技术水平。     

四匝感应圈与倾斜感应圈表面感应淬火丝杠光杆的工艺分析

分别采用四匝感应圈与倾斜30°单匝感应圈对国产CrMo钢与德国CrMo钢丝杠光杆进行表面感应加热淬火处理,经材料成分、显微组织、表面淬硬层的硬度梯分布等检验,综合分析了表面感应加热淬火的工艺质量。结果表明,两种CrMo钢的化学成分存在差别,经四匝感应圈和倾斜30°单匝感应圈感应淬火处理后的组织基本相同;但经四匝感应圈感应淬火处理的淬硬层深度均大于经倾斜30°单匝感应圈感应淬火处理的结果。而且德国CrMo钢的淬硬层深度均大于国产CrMo钢,这与德国CrMo钢的淬透性高于国产CrMo钢有关。     

横向磁场感应加热的应用

本厂单头不全形塞现量面应用横向磁场感应加热淬火。该塞现是测量大孔径的一种量具。星具量面两端面要求高硬度与耐磨性，其结构见图1。塞规量面面积为30×15mm至58×28mm。这样大的端部表面，如在纵向磁场中感应加热，其端部表面加热是不均匀的，量面中心温度低，边棱处及侧面温度高。量面温度不均匀会造成量面淬火后产生中心软区与及边棱裂纹。单头不全形塞规的材料为GCr15钢，要求量面硬度≥58HRC，量面硬化层深度≥2mm。量面感应加热淬火使用6OkW、250kHz的260型高频感应加热设备。电热工艺参数见表及，蛇形平面加热型感应器结构见…     

冷轧工作辊表面硬化机理分析与淬火工艺研究

表面硬化层深度决定了冷轧工作辊的性能与寿命。通过对表面硬化层机理分析和对双工频、工频三感应器、无铁芯感应器(及空气绝热膨胀制冷的深冷处理系统)等多种感应加热淬火方法的对比研究,改进冷轧工作辊的感应加热淬火工艺方案,采用无铁芯高感应器加热淬火,硬化层(Hs≥90)深度从25 mm以下提高到50 mm以上,性能改善明显,寿命大大延长。     

金属和陶瓷配副件条件下TiN薄膜的摩擦学特性

多弧离子镀TiN薄膜具有广泛的应用.采用多弧离子镀技术在不锈钢衬底表面沉积了TiN薄膜.用显微硬度计测试了TiN薄膜的硬度,用往复球-盘式摩擦磨损试验机评价了在GCr15和Si3N4两种不同配副件及空气中干摩擦条件下TiN薄膜的摩擦学性能,用表面轮廓仪测试了磨痕处的磨痕轮廓,用配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)观察和测试了磨痕形貌和磨痕处主要化学元素组成,用金相显微镜观察了配副件磨损表面形貌.结果表明:在不同配副件条件下,TiN薄膜的摩擦因数随速度和载荷的增加均出现了降低的趋势.而在相同速度和载荷下,以GCr15为配副件时TiN薄膜的摩擦因数小于以Si3N4为配副件时的摩擦因数.以Si3N4为配副件时TiN薄膜主要表现为磨粒磨损.以GCr15为配副件时TiN薄膜几乎没有磨损,而配副件GCr15主要表现为磨粒与粘着磨损.     

喷油嘴偶件的选材与热处理

研究了喷油嘴偶件用GCr152钢代替W18Cr4V高速钢与18Cr2Ni4WA钢及其热处理。 结果表明,GCr15钢采用光亮淬火方法,工艺易于控制,产品捏好,符合技术要求。其力学性能使硬度、抗弯强度稍低,耐韧度指标（ak、kIC）优于高速钢偶件,分别高出约60％、65％。GCr15钢断口,其特征为：准确理＋韧窝状混合形貌。寿命试验表明,GCr15钢偶件装机使用2000h以上还在正常工作,其性能完全满足使用要求,而且成本明显降低。     

316不锈钢摩擦磨损性能研究

以316不锈钢为研究对象,采用火花直读光谱仪检测316不锈钢的基本成分,利用高温真空硬度计对316不锈钢不同温度下的维氏硬度进行测试与分析,采用金相显微镜对316不锈钢的组织结构进行分析。分别以GCr15钢、440C钢、316不锈钢、304不锈钢球为摩擦副,与316不锈钢圆盘在万能摩擦磨损试验机上进行球盘摩擦实验。结果表明:干摩擦条件下,316不锈钢的表面耐磨性能优于304不锈钢,弱于GCr15钢与440C钢。316不锈钢与GCr15钢的高温摩擦实验表明:316不锈钢的耐磨性能随摩擦温度的升高逐渐降低。温度的升高导致316钢组织变软,以致加剧试样与摩擦副之间的黏附黏着,导致严重磨损。     

TC6合金柱塞表面改性对耐磨性能的影响

采用离子渗氮、双层辉光离子渗Mo、阴极弧离子镀TiN技术在TC6钛合金基体表面制备了强化层。对比研究了TC6合金基体、各强化改性层、Cr12MoV工具钢在航空煤油中分别与GCr15钢及铜合金(ZCuSb3Ni3Zn3Pb20P)配副对磨时的摩擦学性能,探讨了TC6合金渗氮后抛磨处理对摩擦副磨损行为的影响。结果表明,在航空煤油环境中,以GCr15钢为配副时,TC6合金的表面耐磨性能明显不及Cr12MoV钢;对TC6合金进行表面强化改性处理,离子渗Mo、离子渗氮、离子镀TiN可提高TC6合金表面硬度,显著提高表面耐磨性,但仍不及Cr12MoV钢;TC6合金离子渗氮再经抛磨后处理可减小表面粗糙度,具有较低的摩擦因数,能有效地改善摩擦体系的耐磨性能,获得优于Cr12MoV钢的耐磨性能。     

磨削加工对GCr15SiMn轴承钢表面组织性能的影响

采用扫描电镜,电子背散射衍射、X射线衍射、显微硬度计及三维表面轮廓仪等对磨削加工后的GCr15SiMn轴承钢的显微组织、硬度、残余应力及物相进行了研究。结果表明:磨削后GCr15SiMn轴承钢表面的硬度远高于基体,并且残留奥氏体发生分解,表面呈现压缩残余应力。试样表层组织存在由于塑性变形引起的几何必须位错密度(GND)增加的现象,这是轴承钢表面硬度上升的主要原因。将轴承服役过程以及磨削加工后的组织性能变化进行对比,发现有相似之处。磨削加工引起的表层变化可能是诱发裂纹在表面萌生的原因。     

回火温度对GCr15轴承钢组织和性能的影响

GCr15钢在轴承中广泛使用,其回火温度对轴承使用性能有重要影响。研究了不同回火温度对GCr15轴承钢的硬度、残余奥氏体含量、表面残余应力的影响。结果表明:当GCr15的回火温度为165~300℃时,随着回火温度的升高,硬度HRC由61.7降到56.2,残余奥氏体含量由9.88%下降到3.26%,表面残余应力由706.8 MPa下降至382.2 MPa;其显微组织主要为针状马氏体、颗粒碳化物和少量的亚稳定相残余奥氏体,随着回火温度的提高,碳化物逐渐聚集并不断长大。该研究为GCr15钢低温回火工艺的制定提供参考。     

GCr15SiMo轴承钢球化退火过程的碳化物演变

借助差示扫描量热法、扫描电镜等检测分析手段以及JMatPro热力学软件,研究了等温球化退火的奥氏体化温度和保温时间对GCr15SiMo轴承钢碳化物的影响。结果表明,随着奥氏体化温度的升高和保温时间的延长,GCr15SiMo轴承钢中碳化物趋于均匀化、细小化,且有利于GCr15SiMo轴承钢退火过程碳化物球化效果。在奥氏体化温度为800℃、保温时间为30 min的等温球化退火工艺下,GCr15SiMo轴承钢中碳化物数量多、尺寸小、弥散分布度高,且组织最为均匀致密,硬度较低,球化效果最好。     

Tribological properties of 2024 aluminum alloy plasma-based ion implanted with nitrogen then titanium

1　INTRODUCTIONOwingtolowdensityandhighspecificstrength ,aluminumanditsalloysareextensivelyusedinmanyfields ,especiallyinaviationandspaceindustry .Butlowhardnessandlowwearresistanceoftenlimittheirengineeringapplications .Surfacemodificationforalu minumanditsalloysbyionimplantationoffersthepossibilityofwideningtheirapplicationswherehighwearresistanceandlowdensityarerequired[15] .Sincenitrogenionisconvenienttoobtainandeasytocontrol,andAlNhasexcellentmechanicalproperties ,nitrogenionimplant…     

激光处理对GCr15钢表面组织和硬度的影响

以不同的激光输出功率 ,对试样进行扫描处理 (激光束移动速度为 2 0mm s) ,并对处理后试样的尺寸变形、沿深度方向上硬度分布进行了测试。结合不同深度位置的显微组织 ,分析了激光扫描处理后试样表面显微硬度沿深度的变化规律 ,探讨了硬度与显微组织相对应的激光加热区内的各个子区域 (完全淬硬区、过渡区、热影响区 )的划分、形状和大小。     

控锻控冷工艺对GCr15轴承钢组织演变规律的影响

采用微观组织表征的方法对比研究了GCr15轴承钢在传统工艺和控锻控冷工艺下的组织和网状碳化物分布的演变规律,并统计和分析了不同工艺下的晶粒度和残留奥氏体含量的变化规律。结果表明,GCr15轴承钢经控锻控冷工艺处理后,GCr15钢中粒状珠光体组织相对更细小,淬回火组织基体中的C元素分布更为均匀,同时洛氏硬度提高0.7 HRC;残留奥氏体含量降低;碳化物颗粒尺寸细化,平均颗粒尺寸减小40%以上,同时抑制粗大碳化物网状的形成;可使奥氏体晶粒度细化2级以上。