G8Cr15和GCr15轴承套圈的热处理工艺及其性能的试验研究

通过文中的各项试验表明,G_8Cr15钢退火温度范围较宽,770～800℃最为合适,退火组织优良,碳化物细小且均匀;G_8Cr15钢适宜的淬火温度为830～850℃,其接触疲劳寿命和套圈压碎强度均较GCr15钢高(接触疲劳寿命L_(10)提高32%),耐磨性和GCr15钢相当,冷锻和温锻性能较GCr15钢优越。     

柴油机喷油嘴用新钢种—25SiCrMoVA

本文介绍新研制的柴油机喷油嘴用钢——25SiCrMoVA钢的主要物理性能、机械性能、抗回火稳定性、耐磨性、冷热加工性能以及用以制造柴油机喷油嘴的实际使用性能。本钢种由于采用非碳化物形成元素Si与强碳化物形成元素Cr、Mo、V的合理组合,从而具有良好的冷热加工性能和渗碳层的高抗回火稳定性;渗碳淬火后,在250℃～350℃回火时仍可保持HRC≥58的高硬度,含残余奥氏体量仅2～5%,能确保喷油嘴在250℃左右温度下长期工作时的高耐磨性和组织与尺寸的稳定性,从而延长使用寿命。喷油嘴在“495A型”柴油机台架试验的持久寿命以及拖拉机和汽车上的使用寿命均比18Cr2Ni4WA钢长,平均超过2500小时;获得了良好的经济效益。     

化学成分和热处理工艺对1Cr10Mo1NiWVNbN转子钢力学性能的影响

采用力学性能测试和显微组织分析等方法研究了化学成分和淬火温度、回火温度、淬火冷却速率及回火冷却速率等热处理工艺参数对1Cr10Mo1NiWVNbN转子钢力学性能的影响。结果表明:为获得最佳的综合力学性能,钢中碳、氮含量宜控制在中下限,钒、铌含量宜控制在中上限,镍、锰含量宜控制在上限,铬含量宜控制在下限;随淬火温度的提高,试验钢强度不断增加,韧性下降;随二次回火温度的提高,强度下降,塑性略有增加,冲击功增加,但为满足技术条件的要求,二次回火温度需高于690℃;随淬火冷却速率的降低,强度、塑性、韧性均降低;随回火冷却速率的降低,强度略有增加,韧性略有下降。     

微合金化钢轨淬火工艺的优化及其疲劳裂纹扩展行为研究

为定量化分析微合金化与淬火工艺、裂纹扩展的关联性,寻找修正钢轨淬火时所产生自回火现象的方法,通过对GGX-G重轨钢和自行开发设计的微合金元素重轨试验钢在8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火后展开疲劳裂纹扩展试验,结果表明：未热处理态下,试验钢疲劳寿命优于GGX-G钢11万次;在经8℃/s冷速及8℃/s冷速自回火工艺后,由77万次均提升至107万次,自回火未影响试验钢的疲劳寿命,仍有良好的疲劳性能;淬火后试验钢在Ⅱ区均出现的慢速扩展区,且自回火后试验钢的?K范围更高,微合金化后的钢轨对自回火所造成的疲劳性能降低有着优良的抗性;淬火工艺后的试验钢均优于国标要求,且8℃/s淬火冷速与8℃/s淬火冷速自回火的疲劳断口未见差异,同样表明自回火对试验钢的综合疲劳性能影响甚微,有着良好的抗自回火能力。通过向钢轨中添加一定的微合金元素,不仅提升了淬火后钢轨的疲劳性能,同时也修正了自回火对钢轨性能的影响。     

18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体对性能的影响

本文通过渗碳后冷处理和改变淬火加热温度两种方法,研完了18Cr2Ni4WA钢渗层中的残余奥氏体(γ_R)对硬度、静弯强度、冲击韧性、耐磨性以及尺寸变化的影响。试验证明:18Cr2Ni4WA渗碳空冷后,渗层存在大量的γ_R(68～75%);γ_R对室温停留的陈化稳定不敏感;冷处理过程中未发现明显的恒温马氏体转变;渗层中γ_R量愈多,静弯强度和冲击韧性愈高;当表层中γ_R量稍低于42%时,其耐磨性最佳。渗碳后高温回火再800℃加热淬火后,性能比直接冷处理的显著改善。此外,本文尝试了通过测量薄壁圆筒穿透渗碳试样的轴向伸长率,来予测实际渗碳零件表层的残余轴向压应力。     

高强韧性奥氏体—贝氏体双相钢接触疲劳特性

考察了新型高强韧性奥氏体-贝氏体组织的低合金超高强度钢(简称奥-贝钢)的接触疲劳性能,并与20CrMnTi钢碳、氮共渗淬火回火组织进行对比研究;探讨了钢的组织结构及力学性能与接触疲劳性能的关系,提出了获得高接触疲劳性能要求的组织、性能合理匹配。研究结果表明,奥-贝钢280℃等温形成的硬度只有HRC50～52的奥-贝组织接触疲劳寿命是硬度HRC58～62的回火马氏体组织和20CrMnTi钢碳氮共渗淬火回火组织的2～4倍,奥-贝钢具有优异的抗接触疲劳性能。     

淬火和回火温度对H13钢力学性能的影响

本文研究了４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１（Ｈ１３）钢淬火，回火工艺对其力学性能的影响，结果表明，淬火温度从１０２０℃提高到１０７０℃，强度增加，韧度降低，疲劳寿命随淬火温度的提高而增加，回火温度超过６２０℃，强度明显下降。     

淬火和回火温度对 H13 钢力学性能的影响

本文研究了４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ１（Ｈ１３）钢淬火、回火工艺对其力学性能的影响。结果表明，淬火温度从１０２０℃提高到１０７０℃，强度增加，韧度降低；疲劳寿命随淬火温度的提高而增加。回火温度超过６２０℃，强度明显下降。     

一种超高碳型轴承钢的组织及性能研究

介绍了一种含碳量高达1.4%的超高碳轴承钢(UHCBS),并与传统GCr15轴承钢进行了组织及性能对比分析。结果表明：该钢的淬回火组织细小且含有较多的位错亚结构;淬火硬度、回火稳定性及耐磨性均优于GCr15,接触疲劳寿命L₁₀和L₅₀均为GCr15钢的5倍;轴承台架试验寿命为GCr15钢的3～5倍,且试验过程中轴承发热量小,温升低。     

等温淬火时间对铁道机车用SAE8620轴承钢接触疲劳性能的影响

将表面渗碳处理的SAE8620轴承钢在855℃奥氏体化后,在225℃盐浴中进行等温淬火处理,再在225℃下进行回火处理,研究了等温淬火时间(7,21 h)对试验钢显微组织、物相组成、硬度和接触疲劳性能的影响。结果表明：等温淬火7 h时试验钢表层组织为贝氏体铁素体、残余奥氏体、马氏体和碳化物,等温淬火21 h后表层组织中的马氏体消失,贝氏体板条平均宽度增加,针状贝氏体铁素体含量增加,残余奥氏体含量减少;与等温淬火21 h相比等温淬火7 h试验钢的表层硬度更大,接触疲劳寿命也更长,这主要与其表层残余奥氏体含量更高、贝氏体板条平均宽度更小、表层硬度更大,可以更好地抵抗塑性变形有关。     

低合金耐磨钢热处理工艺探讨

研究热处理工艺对轧机牌坊耐磨复合衬板工作层低合金耐磨钢力学性能的影响.原热处理工艺处理后工作层材料耐磨性不能满足使用要求,使用70天失效.研究结果发现淬火温度低于900℃时,低合金耐磨钢硬度随淬火温度升高而升高,淬火温度高于900℃时,硬度反而下降.淬火温度高于930℃时,冲击韧性有所下降.回火温度高于460℃时,硬度明显降低.随着回火温度升高,冲击韧性和断裂韧性提高.回火温度高于410℃时,延伸率和断面收缩率大幅度提高.350℃回火后耐磨性最佳.低合金耐磨钢采用以下热处理工艺最佳:900～920℃喷雾淬火后350～370℃回火.     

热处理对原位烧结(Ti,V)C钢结硬质合金组织及耐磨性的影响

利用粉末冶金技术,原位烧结合成了(Ti,V)C钢结硬质合金,并用扫描电镜、X射线衍射仪等研究了热处理对原位烧结(Ti,V)C钢结硬质合金组织和耐磨性的影响。结果表明:烧结态(Ti,V)C钢结硬质合金基体组织为细珠光体组织;1 000℃淬火后的组织转变为片状马氏体+(Ti,V)C硬质相颗粒+少量未溶碳化物;回火过程中合金具有较高的抗回火稳定性,在500℃左右回火时存在二次硬化现象;该合金在1 000℃淬火、经250,500℃回火后具有较好的耐磨性。     

淬火温度和回火工艺对4Cr5Mo2V钢高温耐磨性能的影响

将4Cr5Mo2V钢在1 000～1 090℃下淬火,并通过不同温度2次回火处理将相同淬火温度下试验钢的回火硬度分别调整至55,52 HRC,研究了淬火温度和回火工艺对显微组织、冲击韧性和高温(350℃)耐磨性能的影响。结果表明：回火硬度相同时,淬火温度过高或过低均会降低试验钢的韧性而加剧磨损表面材料剥落,从而降低耐磨性能;相同回火硬度下,1 030℃淬火条件下试验钢的韧性和高温耐磨性能最好,1 090℃淬火条件下最差;淬火温度相同时,较低温度回火试验钢因具有较高回火硬度,能够起到支撑表面氧化层的作用,其耐磨性能比较高温度回火时好;4Cr5Mo2V钢的推荐热处理工艺为1 030℃×30 min油淬+560℃×2 h×2次回火。     

低碳马氏体强化工艺在内圆磨具主轴上的应用

一般内圆磨具主轴都采用渗碳淬火处理,要求渗碳深度 0.9～1.1毫米,硬度为 HRG 59;其工艺规范是870℃正火,810℃油淬,160℃回火。当采用强化处理时同样能达到技术要求。强化工艺规范是:8800℃水沟(10%盐水),160℃回火。从附图可以看出,强化处理后无论从强度(　　　　　)、塑性(δψ)、挠度(f)、韧性(ak)的角度来看都优于渗碳淬火工艺。且耐磨性、抗咬合性能都比渗碳淬火工艺效果好。 但应注意①内圆磨具主轴应在淬火前加工好锥孔和螺孔;②由于强化处理(20 Cr钢低碳马氏体主轴)变形小,只要控制振摆量在0.17毫米以内,就能加工出达到技术要求…     

基于V型缺口试样冲击性能确定1Cr17Ni2不锈钢的热处理工艺

对1Cr17Ni2不锈钢进行了不同温度的淬火+回火热处理,研究了其V型缺口试样冲击性能与淬火和回火温度的关系;基于V型缺口试样冲击性能确定了较佳热处理工艺,并测试了该工艺热处理后试验钢的拉伸性能。结果表明:V型缺口试样的冲击吸收功随淬火温度和回火温度的升高而增大;回火温度对其断裂方式的影响大于淬火温度的,随回火温度升高,断裂方式从沿晶和解理的脆性开裂向韧窝型韧性开裂转变;当淬火温度为980℃或1 020℃,回火温度大于650℃时,该钢可满足螺柱冲击韧性和强度的要求,如需二次回火,则推荐二次回火温度应高于620℃。     

电脉冲调质处理对齿套用35CrMo钢显微组织和 力学性能的影响

在不同回火温度(550～640℃)、不同脉冲次数(1,2次)和脉冲持续时间(60～180ms)下对热轧态35CrMo钢分别进行传统淬火+传统回火、电脉冲淬火+传统回火、传统淬火+电脉冲回火处理,对比研究了处理后的显微组织和力学性能。结果表明:电脉冲淬火+550℃传统回火、传统淬火+1次电脉冲回火以及传统淬火+2次电脉冲60ms回火处理后,试验钢的组织与传统淬火+传统回火处理后的相似,均由马氏体和碳化物组成;随着回火温度的升高,电脉冲淬火+传统回火处理后的组织中出现层片状索氏体,试验钢的抗拉强度和硬度降低,伸长率增大;电脉冲淬火或回火均能提高试验钢的强塑性,电脉冲淬火+580℃传统回火处理后的强塑性最佳。     

铣床摩擦片亚温碳-氮共渗淬火强化新工艺

某铣床摩擦片(见图1),厚度仅1.5mm,技术要求内孔及花键变形≤0.05mm,平直度≤0.1mm。材料A3钢,渗碳层厚度0.4～0.5mm,硬度HRC40～45。摩擦片应有较高耐磨性、良好弹性和一定的强韧性、抗疲劳、抗咬合等性能。按传统典型热处理工艺(见图2工艺流程:机加工-渗碳-淬火-装胎回火-机加-二次回火)处理后变形较大。金相检查发现:渗碳层晶粒粗大,淬火马氏体针状组织粗大,渗碳浓度高,渗碳层不够均匀。在装胎回火时有压裂,磨削加工时出现磨削裂纹,导致脆性增加和刚性不足。为了提高摩擦片使用寿命,经试验采用亚温C-N共渗淬火强化工艺(见图3)。 C- N…     

奥氏体化温度对1Cr12W2NiMoVNbN钢组织和性能的影响

研究了超超临界高中压转子钢1Cr12W2NiMoVNbN在1000～1250℃之间不同温度淬火,再经590℃ 700℃两次回火后的组织和性能.研究结果表明,该钢在1000～1100℃淬火、回火后得到马氏体组织;淬火温度超过1150℃时,开始有δ铁素体析出,且其分布形态和数量在回火后保持不变;1200℃以上淬火,则出现大量淬火裂纹.不同淬火温度对材料强度、塑性影响不大,但是严重影响其冲击性能.在1050℃左右淬火、回火时的力学性能最好.     

齿轮激光相变硬化处理技术

对齿轮激光相变硬化处理技术进行了研究。提出了齿轮激光表面强化的连续偏置技术、变速扫描技术和辅助冷却技术，获得了沿齿面均匀分布的硬化层。激光淬火齿轮和渗碳淬火齿轮接触疲劳试验结果表明：激光淬火齿轮的接触疲劳极限应力略低于渗碳淬火齿轮的接触疲劳极限应力，其幅度小于9％。激光淬火齿轮接触疲劳寿命离散度小于渗碳淬火齿轮。     

目前渗碳工艺中存在的一些问题

渗碳就是将零件放入渗碳介质中,在900～950℃中加热、保温,使碳原子渗入表面,增加钢体表层的含碳量和碳浓度梯度。目的是提高零件表面的硬度和耐磨性及抗疲劳性能,而心部仍保持高塑性和韧性,以满足服役条件,延长使用寿命。象齿轮、活塞销、凸轮轴等零件,大多是用低碳钢或低碳合金钢制造,加工成形后,再渗碳以强化表面。这里需要指出的是:零件渗碳后还必须淬火和低温回火,使表面得到马氏体组织,这样才能达到强化的目的。光渗碳,而没有随后的淬火、回火是达不到要求的。一、渗碳钢的选择一般渗碳钢的含碳量都在0.10～0.25％左右,如15、20钢,以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的韧性和塑性。对于重载荷的渗碳零件,含碳量可达0.25～0.30％,以提高心部强度。中、高碳钢一般不