20Cr2Ni4A钢齿轮的热处理

一种20Cr2Ni4A钢齿轮要求进行渗碳、淬火处理,达到0.8～1.0 mm的渗层深度、58～62 HRC的表面硬度和34～45 HRC的心部硬度。试验了3种渗碳淬火工艺,最后确定的热处理工艺为:920℃渗碳4 h缓冷,650℃高温回火4 h炉冷至350℃空冷,810℃保温3 h油淬,190℃回火两次。     

复杂曲面结构凸轮槽高频感应淬火工艺及组织与性能

研究了复杂曲面结构圆柱凸轮槽高频感应淬火热处理工艺,通过合理设计仿形感应器以及加热工艺参数优化,使得两种材质(45钢和ZG65Mn钢)的圆柱凸轮槽都达到了淬硬层深度2～5 mm和表面硬度50～60 HRC的技术要求,硬化层组织为回火马氏体+少量残留奥氏体.高频淬火快速喷水冷却,有效避免了沟槽尺寸产生较大畸变.     

渗碳齿轮的感应加热淬火

渗碳件通常都是进行整体淬火回火。某产品的齿轮渗碳后整体淬火因畸变大而达不到要求。该齿轮渗碳后采用感应加热淬火,测定其硬化层的组织、硬度分布,并与经整体淬火的齿轮作比较。结果表明,经感应加热淬火的齿轮畸变小,可得到仿形的硬化层,硬化层性能与整体淬火后的相当。对于轻载荷零件,渗碳后感应淬火是可行的。     

桥间差速器壳输入花键轴断裂原因分析

42CrMo钢制汽车用桥间差速器壳在装车使用行驶2 300~5 277km时,输入花键轴部位连续出现多起早期断裂现象。该零件处理工艺为锻造成形—正火(预先热处理)—调质处理—表面中频感应加热淬火。该批花键轴采用880~920℃连续加热淬火,喷射聚合物淬火剂冷却,然后经180℃×2h回火处理。根据产品设计要求,花键轴表面中频感应淬火后,淬硬层深3·2~5·2mm,淬火区的范围从花键轴前端至R1·6过渡圆角及74mm轴端面、轴肩(见图1),回火硬度≥54HRC,花键轴前端留有3~5mm的过渡区。由于该批零件断裂位置及断口形态均极为相近,选择其中一个断裂花键轴进行…     

加热温度及保温时间对55CrMo钢相变的影响

为了改善精密滚珠丝杠感应淬火后的表层硬度及硬度均匀性,提高耐磨性及寿命,利用Gleeble-1500D热模拟试验机,以50℃/s的加热速度,将55CrMo钢试样分别加热到800、850、900、950、1000、1100和1200℃,并在相应温度分别保温8、16和32 s,然后以50℃/s的冷却速度进行冷却,研究加热温度及保温时间对55CrMo钢相变温度、微观组织、显微硬度的影响。结果表明:在快速加热条件下,55CrMo钢奥氏体化温度升高;升高加热温度和延长保温时间均有利于促进奥氏体化均匀,抑制贝氏体转变,有利于增加均匀细小的马氏体组织,改善丝杠表面淬硬层硬度值的均匀性;55CrMo钢感应淬火时,应将感应加热的温度控制在900~1000℃范围内。     

轴承套圈的中频感应加热淬火

试验了GCr15钢轴承套圈的中频感应加热淬火工艺,确定了中频感应加热淬火的各种参数和加热时间。结果表明,淬火后硬度达到62～65HRC,淬硬层深度＞2．5mm,能满足生产技术要求。     

20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳热处理工艺研究

采用金相和剥层分析法对20Cr2Ni4A钢齿轮浅层渗碳处理工艺进行研究。结果表明,采用860℃渗碳,经淬火+低温回火处理后,渗碳层厚度为0.6~0.8 mm,表面硬度为58~62 HRC,心部硬度为35~47 HRC,所得金相组织符合标准要求。     

轮毂轴承内法兰盘淬火工艺优化

对55钢轮毂轴承内法兰盘感应加热淬火工艺进行了试验优化,研究了淬火液浓度、电流频率、功率时间比、淬火液流量等因素对淬硬层表面硬度和组织的影响。结果表明,随着淬火液浓度的降低和加热功率的增加,淬硬层表面硬度逐渐升高,在一定范围内,淬火液流量和淬火频率对淬硬层表面硬度影响不显著。淬火液浓度过低会导致淬火开裂风险增加,加热功率升高会导致淬硬层表面马氏体粗大。淬火液浓度5%,加热功率169 kW,加热时间5. 6 s,淬火频率15 kHz,淬火液流量80 L/min为最优工艺参数。     

20Cr2Ni4A钢渗碳/感应热处理工艺应用

20Cr2Ni4A钢零轴驱动齿轮采用传统渗碳/整体淬火工艺处理,基体硬度在45 HRC左右,内孔花键插削困难,合格率仅为50%左右。为解决此问题,设计了2种渗碳/感应热处理工艺方案。结果表明:采用渗碳/感应淬火表面强化工艺,在保证渗碳齿面硬度合格的基础上,能稳定控制基体硬度在37 HRC左右,解决了内孔花键插削困难的问题,提高了产品合格率。     

锻造斗齿的热处理工艺及组织性能

以锻造斗齿成品及斗齿用30CrMnSi钢亚温淬火工艺为研究对象,对斗齿成品不同部位的洛氏硬度及显微组织进行了分析;对30CrMnSi钢经不同模拟锻造余热淬火工艺处理后的组织和性能进行了对比研究。结果表明:斗齿成品表面硬度略低于次表层2~3 HRC,齿尖硬度高于齿根硬度5~10 HRC。通过模拟锻造余热分段淬火工艺,30CrMnSi钢在870 ℃水淬时,其冲击韧性最高,为74 J;当淬火温度低于870 ℃时,由于奥氏体化不均匀或较多铁素体的出现会导致冲击韧性降低;当淬火温度高于870 ℃时,由于加热时奥氏体晶粒粗大,淬火后所得马氏体也粗大,冲击韧性降低。建议生产中采用斗齿齿尖、齿根同时入水的整体淬火工艺,以使斗齿整体获得较高的硬度和韧性。     

感应淬火对Cr12MoV钢轧辊硬度和硬化层深度的影响

针对Cr12MoV钢轧辊感应淬火易开裂及硬化层深度的问题,研究了预热温度、淬火加热温度、感应圈移动速度和电源频率对Cr12MoV钢轧辊的硬度、开裂和硬化层深度的影响,探索了Cr12MoV钢轧辊具备高硬度不开裂及厚硬化层的方法。结果表明,Cr12MoV钢轧辊调质态硬度低于32 HRC与预热温度高于450 ℃时,能避免淬火开裂;随着感应淬火温度或感应圈移动速度提高,淬火Cr12MoV钢轧辊硬度出现先升高后降低的趋势,但无法明显影响硬化层深度;而随着感应电源频率降低,淬火Cr12MoV钢轧辊硬化层深度明显增加,但对淬火件硬度影响较小。     

曲轴齿轮感应淬火后齿根开裂原因分析

某大型柴油机42CrMoA钢曲轴齿轮在中频感应淬火后数小时内齿根出现裂纹。分析表明,齿根延迟开裂是由于先淬火的主轴颈受到后来轮齿淬火加热时的热影响而使齿根产生过大拉应力所致。采取轴颈淬火和磨削后、轮齿淬火前进行240℃×4 h去应力退火,在轮齿淬火加热时对已经淬火的主轴颈进行补充冷却,以及主轴颈与轮齿侧面连接的圆角处不予淬火等措施后,齿根开裂问题得到了解决。     

提高20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳淬火硬度的试验研究

针对20Cr2Ni4A钢制造的中大型齿轮在不允许冷处理的条件下渗碳淬火硬度偏低的问题,通过对渗碳淬火碳势、中间高温回火工艺、淬火温度的优化,在不冷处理的情况下使齿轮硬度提高了2 HRC以上至58~61 HRC,显微组织良好,达到了预期目的。试验发现,该材料渗碳后经过高温回火再重新加热淬火时,为了提高表面及次表面硬度,渗碳扩散碳势、渗碳降温保温阶段碳势和淬火碳势在碳化物不超标的前提下要尽量提高;反复试验与检测证明,中间高温回火也会导致渗碳层一定深度内碳含量的降低,从而影响渗碳淬火硬度,故高温回火时不仅要注意回火不足更要防止过回火,高温回火次数过多时间过长,淬火后硬度不升反降。     

护轨用槽型钢感应热处理工艺试验

对制造高速客专道岔护轨用槽型钢采用中频感应加热、完全喷风连续冷却、控制欠速淬火工艺,设计了三面同时加热的感应器和可控冷却速度的喷风装置;采用预弯反变形工艺措施减少热处理弯曲变形。结果表明,该槽型钢加热层深度大于25 mm,硬化层深度大于24 mm,表层下6 mm深处的硬度为37~43 HRC,24 mm深处硬度大于34 HRC,而且热处理畸变得到了有效控制,符合TB/T 3110—2005《33 kg/m护轨用槽型钢》技术条件要求。建议33kg/m护轨用槽型钢的材料性能标准等效采用国际标准UICBSEN13674:2006。     

45CrNi钢外毂的激光淬火

研究了45CrNi钢外毂激光淬火后的组织和性能。结果表明,激光平面扫描速度为270 mm/min,激光功率为2 kW时,淬硬层深度为1.2 mm;内孔扫描速度为350 mm/min,激光功率1.2 kW时,淬硬层深度为0.8 mm,表面硬度达到60 HRC,符合要求。     

调心滚子轴承感应淬火工艺与组织性能的数值模拟

基于电磁场-温度场-组织场-应力应变场耦合模型,利用DEFORM软件模拟双列调心滚子轴承内圈感应淬火过程,并提出分段电流密度的淬火工艺,研究了轴承内圈感应淬火过程中温度变化、组织演变以及表层与次表层硬度、残余应力和残留奥氏体等。结果表明:分段电流密度的感应淬火方法能够使轴承内圈淬硬层均匀分布;加热效率随线圈电流密度增加而增大,且尖角位置温度会出现突变;淬火后滚道表面残留奥氏体含量约为6.97%,马氏体含量约为92.3%,表面硬度约为60.9 HRC,滚道淬硬层约为2.97 mm;深冷处理后残留奥氏体含量与残余应力降低,马氏体含量与硬度均提高;残余应力沿内圈中心径向平面对称分布,且次表层残余应力最大;数值模拟结果与试验具有一致性。     

55SiCr弹簧钢中的残留奥氏体与碳化物

通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热膨胀仪、洛氏硬度计等手段研究了弹簧钢55SiCr的组织和相变点以及残留奥氏体和碳化物在热处理过程中的组织演变。结果表明:55SiCr弹簧钢淬火后残留奥氏体以块状分布在基体上;随回火温度的升高,残留奥氏体减少并呈粒状和薄膜状分布;C在残留奥氏体中富集,使其稳定性增强;Si抑制了碳化物的析出,提高了残留奥氏体的稳定性。低温回火时,Si延缓了渗碳体析出;高温回火时,C原子扩散速率提高,促进渗碳体析出,引起体积的收缩。慢速加热回火时,C有足够的时间扩散,从而促进渗碳体的形成,使渗碳体的形成温度提前;快速加热回火时,C来不及扩散,抑制了渗碳体的析出。回火加热速率一样时,试验钢的硬度随回火温度的提高而下降。当回火温度为400 ℃时,硬度值最大为51 HRC;当回火温度为650 ℃时,硬度值最小为37 HRC。当加热速率为0.1 ℃/s时,硬度值最小为33 HRC;当加热速率为200 ℃/s时,硬度值最大为40 HRC。     

真空气淬压力对马氏体不锈钢硬度的影响

研究真空气淬压力对4种马氏体不锈钢(2Cr13、9Cr18、1Cr17Ni2和0Cr17Ni4Cu4Nb)硬度的影响。结果表明,在1.5、3、5 bar气淬压力下,直径φ30、φ50、φ80 mm的2Cr13钢棒材心部硬度大于45 HRC,表面硬度大于49.5 HRC。提高气淬压力,材料硬度增大。对于直径φ30 mm的2Cr13钢棒材,心部硬度与表面硬度一致;对于直径φ50和φ80 mm的棒材,心部硬度低于表面硬度。直径为φ30、φ50、φ80 mm的9Cr18、1Cr17Ni2、0Cr17Ni4Cu4Nb钢棒材,在1.5、3、5 bar 气淬压力下均淬透,材料心部硬度与表面硬度一致。     

大直径锻造耐磨钢球的热处理工艺

采用二次加热淬火和低温回火工艺改善?120 mm锻造耐磨钢球的使用性能,研究了二次加热淬火工艺中不同升温速率和淬火冷却时间对钢球硬度分布、冲击性能和显微组织的影响.得出钢球的最佳热处理工艺为:以2.8℃/min的速率升温至840℃并保温1 h,出炉空冷至800℃后淬入35℃水中冷却350～400 s,然后出水空冷至80...