用氮离子注入40Cr钢表层改善机械性能的探讨

本文应用正交试验法,对氮离子注入40Cr 钢的表层,使物理、机械性能改变的机理作了分析。结果表明:氮离子注入剂量是影响表面显微硬度、磨损量和摩擦力的首要参数;注入能量是影响表面残余应力的首要参数。本实验正交分析所得最佳注入参数为:4×10~(17) ions·cm~(-2)剂量和100keV 能量.     

对40Cr钢表层硬度残余应力及接触疲劳性能的研究

研究了表面淬火、离子氮化＋表面淬火的复合热处理以及复合热处理＋喷丸处理3种表面强化处理工艺对40Cr钢的表层硬度残余应力分布以及接触疲劳性能的影响,结果表明：经过复合热处理＋喷丸工艺处理的40Cr钢可获得最高的表层硬度和残余压应力,同时也表现出最为优异的接触疲劳性能。据此提出,高的表层硬度和残余应力能够有效地抑制接触疲劳裂纹在试样表面的萌生和扩展,因而可大大提高40Cr钢的接触疲劳寿命。     

激光强化对40Cr钢表面组织的影响

采用聚焦激光镜和宽带激光镜对40Cr钢进行表面强化处理,用扫描电镜对其断面组织进行了分析,并且显微硬度计测量了硬化区显微硬度,分析激光各参数对40Cr钢组织变化及显微硬度的影响。     

氮离子注入对W6Mo5Cr4V2钢表面粗糙度的影响

运用Talysurf-6型轮廓仪,详细测量和分析了氮离子注入参数对W6Mo5Cr4V2钢二维和三维表面粗糙度评定参数（如高度参数Ra,Rq,Rtm,间距参数,Sm,S,λq和形状参数Δq,Tp%,Rsk,Rku等）的影响。结果表明,随注入能量和注入剂量的不同,各评定参数的变化趋势也不同,氮离子注入使W6Mo5Cr4V2钢粗糙度高度参数值普遍下降,间距参数值有时增大,有时减小,出现不规则变化,同时对不同注入参数的注入表面还进行了自相关函数和功率谱函数分析,发现随注入能量和剂量的提高,在所观察到的频带范围内,各种频率的强度普遍降低,高频成分减少,表面自相关系数减小,使注入试件的表面变得光洁。     

40Cr钢圆柱体淬火过程中的应力场数值计算改进

本文针对目前淬火过程中的应力场数值分析中存在的问题，用“等效线膨胀系数法”分析了４０Ｃｒ钢圆柱体淬火应力场，计算结果和实验分析表明，本文对此问题的改进分析更符合实际，方法是可行的。     

40Cr镶钢导轨的亚温双液淬火

结合生产实际，对截面尺寸较大，结构复杂的４０Ｃｒ钢件的淬火工艺进行分析探讨，为解决淬火硬度不足的问题而采用亚温双液淬火工艺，试验结果表明：亚温双液淬火工艺细化了组织，工件硬度得以提高，不易开裂，淬火变形易于校直，能满足该工件的性能要求。     

40Cr钢大面积激光相变硬化中的硬度分布特征

以提高耐磨性为主的大面积激光相变硬化必须采用光斑搭接方法，在搭接处的回火带是不可避免的。本文研究了大面积激光相变硬化硬度分布特征，研究搭接量与回火带的关系，找出适合生产实际需要的搭接方案，以解决大面积激光相变硬化技术在汽车，冶金行业中的大型模具，轴等零件等强化中的瓶颈问题。     

40Cr钢加碳激光合金化研究

对40Cr钢进行表面加碳激光合金化处理,得到深0.25-0.35mm的白口铸铁层,白口铸铁层主要由莱氏体和树枝状结晶组织组成,晶粒明显细化,显微硬度高达1200HV以上,热影响相变区组织为马氏体,并存在有针状马氏体到隐晶马氏体的分层,硬度为710－780HV,比常规淬火明显提高,采用高的激光密度,快的扫描速度,有助于晶粒的细化,从而使硬度提高。磨损实验表明,白口铁层的磨损性能比常规淬火样品提高约50％。     

激光强化40Cr合金钢表面磨损的实验研究

采用CO2激光器在不同的激光强化参数下对40Cr钢进行表面强化，并钭其与热轧Q235钢组成磨擦副，在干摩擦条件下进行摩擦磨损实验，旨在确定合理的激光强化参数，为提高矫直辊耐磨性提供实验依据。通过对实验结果和定量分析提出，激光强化可以提高40Cr钢的耐磨性，采用扫描电镜对激光强化后的40Cr钢表面和磨损表面进行分析，发现激光强化后40Cr钢的金相组织主要是致密的马氏体，而且磨损表面比正常淬火的40Cr钢的表面光滑，仅产生一些微裂纹。     

强束流Zr离子注入H13钢改善其耐磨性的研究

采用由金属蒸汽真空弧（ Ｍｅｔａｌ Ｖａｐｏｒ Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ） 离子源引出的强束流脉冲Ｚｒ 、Ｚｒ ＋ Ｃ 离子对Ｈ１３ 钢进行了离子束表面处理。借助划痕仪和摩擦试验机分别测量了经表面处理的Ｈ１３ 钢的耐磨性和摩擦系数。研究结果表明： 经Ｚｒ、Ｚｒ＋ Ｃ 离子束处理的Ｈ１３ 钢的耐磨性有所提高、摩擦系数明显降低。采用卢瑟福背散射谱（ 简称ＲＢＳ） 、Ｘ 射线（ 简称ＸＲＤ） 分析了注入层的成分、结构及其影响其耐磨性的因素。     

40Cr钢表面改性处理及磨损性能研究

目的为了改善矫直辊合金钢表面的耐磨性，提高钢筋矫直辊的使用寿命．方法采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对合金钢40Cr进行表面处理。并将其与Q235配副在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验。通过干摩擦和切削液润滑的对比试验，进一步研究在润滑条件下的磨损机理．结果激光硬化处理的表面耐磨性最好；等离子弧淬火能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性，采用水基切削液润滑能够大大提高合金钢表面耐磨性能．结论采用等离子弧淬火技术处理的合金钢表面的耐磨性能略差于经激光硬化处理的表面，在干摩擦条件下平均磨损率是激光处理的2倍，但是优于常规淬火的情况．可以采用等离子弧淬火技术和水基切削液润滑可以提高40Cr合金钢表面的耐磨性能。     

带断屑槽的硬质合金刀具干车削40Cr钢的切削性能

采用带断屑槽的硬质合金刀具干车削40Cr钢,研究了此种刀具车削40Cr钢,刀具前后刀面的磨损机理,分析了切削参数(切削速度和进给量)对刀具寿命和切削温度的影响.结果表明:此种硬质合金刀具干车削40Cr钢的磨损机理为剥离磨损、粘结磨损、氧化磨损和微崩刃;随着切削速度的增加,刀具磨损率降低;低速时切削速度的增加,提高了切削温度,当切削速度大于120m/min时切削温度随之降低;进给量的增加,能够提高刀具断屑槽的利用率,减小切屑对刀具主切削刃的正压力,降低切削温度,改善进给量的增加对刀具寿命的影响.     

40Cr钢棒材冷拔断裂原因分析与改进

采用扫描电镜能谱仪、光学显微镜、光谱仪、硬度计等,检测分析40Cr样品冷拔断裂原因;通过宏观分析、化学成分分析、金相检验以及断口分析等方法对40Cr冷拔断裂的原因进行分析。结果表明,40Cr钢冷拔断裂原因为表层组织异常。该异常组织源于棒材轧制过程中控冷工艺不当,冷速过快。