35CrMnSi低合金钢淬火直径与微观组织的关系

对不同直径的35CrMnSi低合金钢棒进行900 ℃油冷淬火+230 ℃回火处理,通过分析钢棒直径与横截面硬度、横截面中心显微组织的关系,探索了35CrMnSi低合金钢油冷淬火临界直径。结果表明,由于贝氏体的存在使淬火马氏体量与硬度的相关性不再符合SAE J406标准提供的对应关系,其中Ø60 mm钢棒马氏体含量仅约40%,但轴线中心硬度接近于按SAE J406标准90%马氏体对应的硬度,轴线中心强度和韧性考核证明符合超高强度钢强韧性要求,可以判定35CrMnSi低合金高强度钢淬火临界直径不小于Ø60 mm;Ø90 mm钢棒轴线中心粒状贝氏体和上贝氏体对硬度影响有限,450 HV10(46 HRC)的硬度远高于SAE J406标准50%马氏体对应的硬度,同样证明若用SAE J406标准淬火马氏体量预测35CrMnSi钢的淬火临界直径远低于实际值。     

钢淬透性的解析表达式

钢的淬透性指钢接受淬火硬化的能力,它用钢的理想临界直径或者顶端淬透性曲线表示。这两种淬透性参数可通过文献[3、4]的相互关系换算。淬透性基本上是碳和合金含量、奥氏体晶粒大小和成分均匀性的函数。对于均匀化     

回火对27SiMn钢临界区淬火后性能的影响

1引言对钢的临界区淬火，国内外已进行了大量研究，并获得了公认的强韧化效果。但回火温度对临界区淬火后的影响，众说不一[1，2]。近年来的研究表明[3，4]，在临界区淬火后，采用低温回火，可保留针状组织特征，有很高的韧性，且不出现低温回火脆性。采用高温回火时，不同的钢种可出现不同的回火脆性[5,6]。本文对液压支柱用27SiMn钢，进行了临界区淬火后回火性能的研究。2试验材料及热处理工艺试验用材料为27SiMn钢，加工成的冲击及拉伸试样，经920℃预淬火后，在760、800、830、860℃临界区淬火，然后分别在200、250、300、350、400、5…     

化学成分对中碳合金钢力学性能的影响

中碳合金钢因其含有铬、镍、钼、钒等合金元素,调质处理后具有较高的强度、良好的韧性和抗疲劳性能,被广泛应用在主轴、螺栓等零件上。本文对调质处理后的42CrMo、40CrNi2Mo和30Cr2Ni2Mo钢锻件分别进行力学性能检测和理想临界直径的估算。研究表明：当试验锻件的尺寸大于材料的理想临界直径时,材料力学性能呈明显下降的趋势。     

圆钢和钢板临界淬硬尺寸的有效统一

在实践中发现，低碳钢材料在同样的冷却条件下，圆钢和钢板的临界淬硬尺寸十分悬殊．基本上存在着倍比关系。例如圆钢、钢板碳氮共渗后淬油(热处理工艺参数相同)，圆钢的临界淬硬直径为8mm～9mm，而钢板厚度超过4．5mm时工艺的稳定性就差了。为了便于讨论，本文引进了临界淬硬尺寸的概念，即零件淬火后取得稳定的符台热处理硬度要求的临界有效尺寸。     

真空热处理主要工艺参数探讨

对真空热处理的工作压强、淬火压强、加热滞后时间等主要工艺参数进行了分析和探讨。结果表明：工作压强根据工作温度选择合理、可行;真空中油淬时,淬透性较好的材料无临界淬火压强,淬透性较差的材料出现临界淬火压强,真空加热滞后时间与装炉量、装护方式、加热温度及试样尺寸等因素有关,但预热方式对加热滞后时间无影响。     

SAE8620H齿轮钢的淬透性及其预测模型

利用理想临界直径、非线性方程和硬度分布函数等方法,对SAE8620H齿轮钢的淬透性进行了计算,并与实测结果进行了对比分析。结果发现,试验钢淬透性较低,距淬火端3～9mm范围内硬度变化达到3 HRC/mm。采用理想临界直径预测模型和非线性方程预测模型计算J9和J15点硬度与实测结果偏差不到2 HRC,但J5点硬度偏差超过2 HRC;采用硬度分布函数预测模型计算J9和J15点硬度误差分别达到6.1 HRC和3.8 HRC,经修正后的硬度分布函数预测模型在J5、J9和J15点硬度预测误差均小于2 HRC,可用于SAE8620H齿轮钢淬透性预测。     

常用钢的淬火回火热处理数据库系统设计

采用Microsoft Access 2003,配合VBA编程,建立了常用钢的淬火回火热处理数据库系统.通过该系统,可查询到常用钢的化学成分、力学性能、临界温度、淬火临界直径、过冷奥氏体转变曲线及淬火回火工艺规范.该系统还具有根据硬度、屈服强度等力学性能指标进行选材和数据扩充、修改等功能.     

常用高淬透性渗碳钢

正典型钢种如18Cr2Ni4WA,油中淬火的临界直径大于100mm,有良好的韧性,主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件。     

常用低淬透性渗碳钢

正典型钢种如20、20Cr等,其淬透性和心部强度均较低,水中淬火,工件临界直径不超过20~35 mm。只适用于受冲击载荷较小的工件。     

改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性的合金化研究

借助于传统的末端淬火试验方法研究了添加Mo、Mo+B和Mo+Ni对改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性的有效性。结果表明,中碳Cr-Mn-Si钢及分别添加Mo、Mo+B和Mo+Ni时形成粒状贝氏体相变倾向较大,端淬试样空冷端即形成粒状贝氏体,因此端淬曲线上无法得到符合SAE J406标准的理想临界直径(D_I)等淬透性定量信息。然而,端淬曲线的硬度与微观组织对应关系证明添加Mo、Mo+B和Mo+Ni均可降低粒状贝氏体相变倾向,增大马氏体形成能力,从而改善淬透性。虽然添加Mo+B时抑制粒状贝氏体相变、改善淬透性的效果明显,但易受钢中的冶炼残留Al和N的影响,而添加Mo+Ni复合改善淬透性的作用更具优势,且不受钢中的冶炼残留Al和N的影响,因此添加Mo+Ni成为改善中碳Cr-Mn-Si钢淬透性优选的合金化方向。     

45钢手柄轴的淬火开裂及其预防

45钢制手柄轴,由于其直径是对淬火开裂敏感的尺寸,加之有网状铁素体和魏氏组织等原材料缺陷．淬火时常常开裂。采取正火处理和适当降低奥氏体化温度及预冷淬火等措施,取得了防止手柄轴淬裂的令人满意的效果。     

轴承座开裂分析及预防措施

轴承座模锻件在调质处理后精加工时发现内孔台阶处存在沿径向分布的裂纹。通过现场调研、金相检验、化学成分分析、低倍检验等方法,确认了轴承座的开裂原因。结果表明,轴承座为淬火开裂,产生原因为:轴承座台阶处的尺寸位于45钢淬火临界尺寸范围内;轴承座台阶处的直角过渡;轴承座化学成分碳、锰和铬元素都接近标准上限值。通过更改轴承座台阶处直角过渡为圆角过渡,并依据化学成分对淬火加热温度进行微调,有效解决了轴承座淬火开裂的问题。     

Nd_(60)Fe_(30)Al_(10)大块非晶的制备及其热稳定性

采用熔渣包覆水淬法获得了直径为 ６ ｍｍ,长度为 ５０ ｍｍ的非晶 Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０合金,并对其非晶形成能力进行了研究．在三元系非晶合金中,除 Ｐｄ基合金外,这是目前所报道的采用水淬法所能获得的最大尺寸的非晶合金 对 Ｎｄ７０Ｆｅ２０Ａｌ１０,在同样的条件下可获得直径为 ３ ｍｍ,长度为 ５０ ｍｍ的部分非晶组织 与普通铜模铸造方法所获得的临界直径相比,前者提高了 ２ ｍｍ,而后者降低了 ４ ｍｍ．利用 ＤＴＡ 和 ＤＳＣ 对 Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０合金的熔点和形成能力进行了分析,所计算的临界冷却速率为０．５５Ｋ／ｓ,表明该合金具有较大的非晶形成能力．表观晶化能计算结果和 ＤＳＣ曲线分析表明,Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０非晶的热稳定性较低     

Carb-O-Prof专家系统自适应优化工艺程序设计的参数分析

Carb-O-Prof专家系统是易普森多用炉的目标自适应优化系统。边界条件设定的科学性,对于获得理想的渗碳淬火组织、目标层深与实际层深的一致性以及组织与层深的重复性和再现性至关重要。从Carb-O-Prof专家系统中的合金系数、调整系数、材料原始含碳量、层深结束处碳含量四个参数结合实际应用分别予以讨论。     

炼钢粉尘回收轧机用热轧辊辊套材料的研制

开发了4种成分不同的Cr-Mo-V系炼钢粉尘回收轧机用工作辊辊套材料,通过临界点及连续转变曲线测定、热处理工艺筛选、深冷淬火试验以及显微组织与力学性能分析等确定了热轧辊辊套材料的最佳成分与热处理工艺。结果表明:该材料具有良好的淬硬性、淬透性、耐磨性能及优良的高温使用性能,其综合性能指标超过国外同类产品。     

A Finite Difference-Based Modeling Approach for Prediction of Steel Hardenability

In this research work an independent finite difference-based modeling approach was adopted for determination of the hardenability of steels. In this model, at first, cooling curves were generated by solving transient heat transfer equation through discretization with pure explicit finite difference scheme coupled with MATLAB-based programing in view of variable thermo-physical properties of 1080 steel. The cooling curves were solved against 50% transformation nose of TTT diagram in order to predict hardening behavior of 1080 steel in terms of hardenability parameters (Grossmann critical diameter, D _C; and ideal critical diameter, D _I) and the variation of the unhardened core diameter (D _u) to diameter of steel bar (D) ratio with diameter of steel bar (D). The experiments were also performed to determine actual D _C value of 1080 steel for still water quenching. The D _C value obtained by the developed model was found to match the experimental D _C value with only 6% deviation. Therefore, the model developed in the present work can be used for direct determination of D _I, D _C, and D _u without resorting to any rigorous experimentation.     

Optimization of Process Parameters for the Axial Distortion and Distortion Range During Die Quenching of a Spiral Bevel Gear

The strength of high-duty gears can be improved by carburizing and quenching processes. Quenching distortion is inevitable during the process, and it has direct effects on the precision of the gear. For spiral bevel gear with big diameter and small thickness, die quenching process is applied in the manufacturing to control the distortion in axial direction. Die quenching parameters must be optimized to minimize the distortion while considering non-uniformity of chemical compositions and loads. In this paper, material models of gear material (22CrMoH) built based on the phase transformation kinetics, static mechanical properties and phase transformation plasticity equations. Finite element analysis (FEA) models are conducted to study the whole die quenching process based on the production process. Die quenching experiments and testing of microstructures and distortions are conducted to verify the accuracy of the FEA models. The effects of loads and bottom die obliquity on the final distortion are studied to set the appropriate range and control distortion. The distortion was very sensitive to the bottom die obliquity and some part of load ranges. The distortion changes little when the load of inner die was in the range of 1.38-2.07 MPa and the load of outer die was in the range of 2.07-2.76 MPa. The distortion range is fitted the production requirements by setting the inclination angle of bottom die between 0.12° and 0.29°.