40CrNiMo钢形变离子注入复合强化机理研究

对40CrNiMo钢施行形变离子注入复合强化处理工艺,通过对未处理件、形变强化处理件、离子注入件及形变与离子注入复合强化处理件的表面显微硬度、残余应力、摩擦磨损等性能的分析和比较,探讨形变离子注入的强化机理及最佳工艺参数.结果表明,经上述各种处理后,显微硬度和耐磨性均有所提高,其中形变与离子注入复合处理后的效果更为明显.分析表明,表层硬相化合物的形成及晶粒细化是材料表面耐磨性提高的主要原因,残余应力的增加提高了抗疲劳性.     

40CrNiMo钢亚温淬火强化机理的研究

对40CrNiMo钢进行不同工艺的热处理,并对其进行硬度、韧性及显微组织分析.结果表明,其最佳强化工艺为790℃淬火+550℃回火.     

40CrNiMo钢碳-铌复合渗强化及应用研究

对40CrNiMo截齿用钢渗碳后再渗铌强化处理,用金相显微镜、扫描电镜及能谱、X射线衍射仪分析了渗铌层的组织与成分,并分别与常规强化样品在实验室和工况下作耐磨性对比试验。结果表明,渗铌层主要由NbC和Nb6C5构成,碳-铌复合渗强化试样的磨损量只是常规强化样的58.4%,其截齿使用寿命提高了69%～78%。     

截齿40CrNiMo钢碳硼复合渗的耐磨性研究

针对采煤机截齿磨损失效的问题,对采煤机截齿进行碳硼复合渗的化学热处理,利用XRD、扫描电镜进行渗层分析,并与标准试样和渗碳试样耐磨性进行对比试验。研究结果表明,碳硼复合渗的40CrNiMo钢渗硼层中物相为Fe2B;扫描电镜下测得渗层的厚度为123.56μm;碳硼复合渗的40CrNiMo钢的耐磨性是标准试样的2.17倍。     

关于40CrNiMo钢力学性能问题的讨论

40CrNiMo是我国常用的钢种,但现行标准给出的力学性能值与实际生产中得到的数据偏差较大。本文根据实际生产情况提出更改标准中40CrNiMo钢力学性能数值的建议。     

40CrNiMo钢的稀土渗氮工艺研究

40CrNiMo钢渗氮的表面硬度常常要求达到600HV以上,需要在较低的温度下进行,耗时费电,以此来保证所要求的表面硬度,这是一个普遍存在的问题。作者在多年的生产实践中,针对这一共性问题,较为系统地考察了在常规渗氮温度下(520℃),采用稀土渗氮工艺对40CrNiMo钢进行渗氮,提高渗氮表层硬度,寻求40CrNiMo钢的渗氮新工艺。     

4340钢与40CrNiMo钢的热处理特点

4340钢与40CrNiMo钢为相似的两种材料,但4340钢中的Ni、Mo元素含量略高于40CrNiMo钢,不同的合金元素含量使材料具有不同的临界冷却速度,两种材料的热处理性能也有明显的差别。4340钢完全退火硬度为32.0 HRC,40CrNiMo钢完全退火硬度<180 HB;4340钢正火后得到马氏体组织,正火硬度为49.0 HRC,40CrNiMo钢正火硬度为31.0 HRC;两种材料在780～870℃淬火,加热温度对淬火硬度没有影响;在相同淬、回火工艺下,4340钢的硬度略高于40CrNiMo钢。     

40CrNiMo钢淬火组织的Mssbauer谱研究

用室温透射Mossbauer谱研究了不同条件下淬火处理对钢中马氏体基体组织、残留奥氏体量和其含碳量的影响规律,阐明了高温直接淬火和形变淬火处理提高强韧性的效果与残留奥氏体量无明显关系。     

40CrNiMo钢替代进口钎尾的热处理工艺

通过成分分析、显微组织观察、力学性能测定,对进口钎尾的组织与性能进行研究。分析了热处理工艺及参数对国产替代材料40CrNiMo钢性能的影响。结果表明：进口钎尾产品的材料为日本钢SNCM439,显微组织为细小回火索氏体,抗拉强度高达1198 MPa,冲击吸收能量为102 J;40CrNiMo经过600 ℃回火后,实现了最佳的强韧性配合;860 ℃正火+650 ℃高温回火+860 ℃淬火+600 ℃回火处理后,40CrNiMo钢的力学性能基本达到进口产品的性能要求。     

热变形参数对40CrNiMo钢组织的影响

利用Gleeble1500热/力学模拟实验机,对40CrNiMo钢进行双道次热模拟单向压缩试验。分析了40CrNiMo钢在变形温度为950、760℃,变形速率为0.5～30s-1,变形量为0.05～0.4,热变形后的奥氏体组织特征。结果表明,在950℃时,奥氏体组织能发生动态再结晶,最终奥氏体晶粒形状取决于变形速率和变形量;40CrNiMo钢在760℃时奥氏体组织发生动态回复,最终奥氏体晶粒呈扁平的"薄饼"状,奥氏体晶粒的变形程度取决于变形量的大小。     

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 采用宏观和微观腐蚀形貌观察、化学成分分析、金相分析、力学性能测试以及相关的理论计算对40CrNiMo钻杆钎头断裂失效的原因进行分析。结果表明：40CrNiMo钻杆钎头发生的是冲击疲劳断裂；材质韧性不足、粗糙表面或内部较大的夹杂物共同促进了裂纹发生，并导致最终断裂。     

碳氮离子注入奥氏体不锈钢改性研究

用日立S-3000N型扫描电镜，原位纳米力学测试系统（TRIBOINDENTER），原位轮廓同步磨损试验机和CH1660A电化学工作站对离子注入奥氏体不锈钢的组织及耐磨性，耐腐蚀性进行了较深入的探讨，研究结果表明，离子注入可以在不降低甚至提高奥氏体不锈钢耐腐蚀性的情况下大大改善其耐磨性。     

MSSBAUER INVESTIGATION ON QUENCHED STRUCTURES OF 40CrNiMo STEEL

The martensite microstructure,amount of retained austenite and its carbon concentration inthe 40CrNiMo steel quenched at various conditions have been investigated by using trans-mission Mossbauer spectroscopy at room temperature.It was shown that high-temperaturequenching and thermomechanical quenching has little influence on amount of retainedaustenite,thus the toughening effect of quenching was attributed to bulk lath martensite andits refining.     

盐雾环境中40CrNiMo钢初期腐蚀行为及电化学性能演化规律

目的 研究40CrNiMo钢在模拟海洋环境中的锈层及电化学性能初期演化规律。方法 采用中性盐雾试验模拟海洋大气环境,通过光学显微镜、EDS、XRD等手段表征40CrNiMo钢内、外锈层微观结构及成分的变化。通过动电位极化、交流阻抗谱及微区电化学技术研究电化学性能的演化规律。结果 40CrNiMo钢在盐雾环境中由点蚀逐渐发展为均匀腐蚀,最大腐蚀坑深度的演化规律为d=87.787t^0.325,腐蚀动力学规律为ΔW=6.091t^0.738。盐雾4 d后锈层出现分层,7 d后内锈层显著增厚。黄色疏松外锈层主要成分为γ-FeOOH;黑色致密内锈层主要成分为α-FeOOH和Fe₃O₄,并且在与基体接触界面出现Cr元素富集。极化曲线与EIS测量结果具有较好的相关性,表明40CrNiMo钢的腐蚀速率先增大后减小再增大;而SKP测量结果显示,盐雾环境中试样表面迅速形成阴、阳极区,盐雾7 d后试样表面Volta电位由225 mV持续增大至884 mV,盐雾11 d后降低至609 mV。结论 盐雾1 d后锈层疏松多孔,为...     

回火温度对40CrNiMo7钢组织与性能的影响

通过显微组织观察、拉伸和冲击试验、硬度测试、冲击断口分析等研究了回火温度对40CrNiMo7钢组织与性能的影响。结果表明,40CrNiMo7钢经850℃油淬400~700℃回火后的组织均为回火索氏体＋马氏体＋碳化物;650℃回火时实现了优良的强韧性匹配;400℃回火时常温强度达到最大,冲击吸收能量则最低,而700℃回火时则反之;随着回火温度的升高,40CrNiMo7钢的硬度逐渐减小。随着试验温度的降低,试验钢强度逐渐升高韧性却逐渐降低,而断后伸长率和断面收缩率基本没有变化。     

N^＋注入提高GCr15钢抗接触疲劳性能研究

采用离子注入技术对GCr15轴承钢进行氮离子注入 ,用JP 5 2接触疲劳试验机考察了氮离子注入后GCr15钢的抗接触疲劳性能 ;用SEM、TEM、AES、XPS等现代测试技术考察了改性层的相组成及改性机理。结果表明 ,离子注入引起注入层显微硬度提高 ,表面残留压应力增大 ,表面粗糙度降低 ,以及注入层形成了大量细小弥散分布的硬质析出相ε Fe2 3 N等 ,使材料的抗接触疲劳性能大大提高。通过正交实验发现 ,氮离子注入对GCr15钢抗接触疲劳性能的改善程度与注入能量、注入剂量不成正比 ,而是有一最佳值 ,在本实验条件下最佳注入参数为 :注入能量 10 0keV、注入剂量 4× 10 1 7ions cm2 。