18CrNiMo7-6钢的可控气氛高温渗碳工艺

基于机车用重载齿轮的热处理工艺要求,对18CrNiMo7-6钢进行920~1050 ℃的伪渗碳工艺处理,横向对比研究了试验钢经常规渗碳以及不同温度高温渗碳处理后的组织及力学性能;结合Aichelin计算机辅助模拟设计软件工艺模拟结果,制定高温渗碳工艺流程,对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行高温渗碳处理,并与常规渗碳齿轮进行了组织及性能的对比研究。结果表明,与热处理前相比,经不同温度和时间的伪渗碳处理后,18CrNiMo7-6钢的综合力学性能均有所下降,但通过控制渗碳后的冷却过程,可以显著提高其最终热处理后综合力学性能;增加渗碳温度和碳势,可以大幅提高渗碳效率;对18CrNiMo7-6钢制齿轮进行最高温度1050 ℃高温渗碳,渗碳效率提高约65%,经高温渗碳后,齿轮组织、综合力学性能以及单齿弯曲疲劳强度相比于常规渗碳齿轮均未降低。     

真空渗碳18CrNiMo7-6钢中碳化物的析出规律

采用淬火膨胀仪进行模拟试验,通过对18CrNiMo7-6钢的显微组织、硬度分布的表征,研究了经真空渗碳后18CrNiMo7-6钢在冷却过程中碳化物的析出规律。结果表明,在980 ℃保温30 min后,试验钢中的碳化物完全溶解;快速冷却至600 ℃保温20 min后,渗层组织充分转变为细片层珠光体形貌组织;再升温至830 ℃保温20 min并以20 ℃/s的冷速气冷至室温后,室温组织出现不同形态的碳化物,马氏体组织较热处理前的原始组织得到了细化,且硬度及淬硬层深度较热处理前显著提升。     

18CrNiMo7-6渗碳钢等温正火新工艺探讨

18CrNiMo7-6渗碳钢采用常规等温正火处理,极易产生粒状贝氏体组织,很难有效改善二次带状.对18CrNiMo7-6渗碳钢等温正火新工艺的组织和性能进行了研究,具体工艺为?40 mm的试棒保温结束后,直接浸入正火液冷却至700～750℃出液,迅速转移到等温炉650℃等温5～7 h.结果表明,采用等温正火新工艺,获得...     

18CrNiMo7-6钢的热处理工艺研究

本文对18CrNiMo7-6渗碳钢进行了不同热处理工艺试验,预备热处理采用调质、正回火工艺,渗碳后采用一次淬火、二次淬火工艺进行对比。采用金相法检验预备热处理后的金相组织、渗碳后的心部组织,和碳化物级别、马氏体、残余奥氏体、内氧化的评级等;同时对预备热处理后材料的力学性能进行了检验。结果表明:采用调质预备热处理、渗碳后二次淬火工艺的18CrNiMo7-6渗碳钢的渗碳层性能指标最好,适用于高参数齿轮渗碳淬火。     

18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢高温渗碳工艺的研究与应用

对18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢进行980℃高温渗碳工艺研究,并对其显微组织、显微硬度、表面碳浓度、奥氏体晶粒度等重要工艺指标进行分析。结果表明,为使18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢渗层获得弥散分布状碳化物、较高的显微硬度、较高的晶粒度等级,通过工艺优化获得最佳工艺为：提高渗碳温度至980℃,冷却方式采用先气冷后二次加热再进行淬火。     

高级渗碳淬火钢网状碳化物敏感性的研究

本文对17CrNiMo6、18CrNiMo7-6、12Cr2Ni4三种渗碳钢进行四种不同的渗碳淬火工艺,对出现网状碳化物的敏感性进行了试验研究,按国家标准采用金相显微组织分析方法,对碳化物级别进行了检验。结果表明:18CrNiMo7-6钢的网状碳化物敏感性最高,其次是17CrNiMo6钢和12Cr2Ni4钢;820℃淬火后渗碳钢的碳化物级别好于780℃淬火的;二次淬火后渗碳钢的碳化物级别好于一次淬火的。     

18CrNiMo7-6钢渗碳淬火过程的数值研究

针对优质表面渗碳钢18CrNiMo7-6,采用材料性能模拟软件JMatPro计算得到其各项热物性能参数及应力-应变数据。采用热处理软件DEFORM对18CrNiMo7-6材料的渗碳、淬火工艺进行数值模拟,研究了试样930℃渗碳、840℃保温淬火+200℃回火热处理工艺后的渗碳场、硬度场和组织场,并与试验结果进行对比。结果表明:仿真结果和试验结果基本一致,数值模型可靠,可为18CrNiMo7-6热处理工艺的研究提供参考。     

18CrNiMo7-6钢渗碳—渗硼层的组织和硬度

对18CrNiMo7-6钢试样分别进行了这样的处理:940℃渗硼5 h,油淬和低温回火;先渗碳至0.5 mm,然后940℃渗硼5 h,油淬和低温回火。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和显微硬度计检测了试样渗层的显微组织和硬度,以揭示预渗碳对18CrNiMo7-6钢渗硼的影响。结果表明,单一渗硼的18CrNiMo7-6钢试样渗层厚度为135μm,表面硬度为1 680 HV0.2;而经渗碳-渗硼的18CrNiMo7-6钢试样渗层厚度为150μm,表面硬度为1 710 HV0.2。两种试样的渗层均主要由Fe_2B相和少量FeB相组成。此外,渗碳-渗硼试样的过渡区宽度达1 600μm,远大于单一渗硼试样的过渡区宽度,从而显著改善了硼化物层的承载性能。     

18CrNiMo7-6齿轮钢真空渗碳工艺研究

在轨道交通重载机车主动齿轮生产工艺中引入真空渗碳油淬工艺。研究主动齿轮18CrNiMo7-6材料的真空渗碳工艺,并与该齿轮常用的传统可控气氛渗碳工艺进行对比,对热处理后试样的碳浓度、硬度、有效硬化层深度、金相组织等进行检测分析。结果表明:该主动齿轮真空渗碳比传统可控气氛渗碳节约18%的工艺时间,且真空渗碳后的组织无内氧化、非马氏体等不良组织,马氏体、碳化物等组织级别均符合该机车主动齿轮技术条件。     

三种渗碳淬火钢对内氧化敏感性研究

对17CrNiMo6、18CrNiMo7-6和12Cr2Ni4三种钢在不同渗碳、淬火工艺过程中产生内氧化的敏感性进行了试验研究。采用金相法评定了内氧化的级别。结果表明,三种钢的抗内氧化性能由好到差的顺序为17CrNiMo6钢、12Cr2Ni4钢和18CrNiMo7-6钢;这些钢采用调质作为预备热处理比采用正火、回火作为预备热处理的抗内氧化性能好。此外,17CrNiMo6钢和18CrNiMo7-6钢是渗碳后二次淬火的抗内氧化性能好,而12Cr2Ni4钢是渗碳后一次淬火的抗内氧化性能好。     

18CrNiMo7-6齿轮钢温锻后余热等温正火工艺

对18CrNiMo7-6齿轮钢进行了温锻余热等温正火工艺研究。结果表明:在温锻余热等温正火工艺中,冷却速度、等温温度、等温时间为关键的工艺参数。较低冷却速度和较高的等温温度,可在有限等温时间内有效提高珠光体的转变量,减少残留奥氏体含量及室温马氏体和贝氏体等非平衡组织,获得理想的组织及性能。以0.1 ℃/s和1 ℃/s冷却速度降至等温正火温度650 ℃保温1 h 后冷却可获得硬度163~164 HBS,F晶粒度10~11.5级,带状组织1.5级,组织及性能均符合技术要求,可具有良好的切削加工性能,并为后续热处理工艺提供理想组织。     

18CrNiMo7-6钢齿轮组织性能异常分析

某18CrNiMo7-6钢生产的齿轮因为组织性能异常,在铣齿过程中齿根位置出现难加工的问题。采用光学显微镜、场发射扫描电镜以及EPMA电子探针分析18CrNiMo7-6钢齿轮组织性能异常的原因。结果表明,该齿轮出现难加工的原因是齿根位置出现大量贝氏体导致硬度过高。EPMA电子探针验证了齿根位置贝氏体的出现与元素偏析有关。JMatPro计算结果表明,C与合金元素含量增加使贝氏体转变的温度范围扩大,贝氏体转变的临界速率降低,使钢能够在较低的冷却速率下产生贝氏体组织,合金元素中Cr、Mn对贝氏体转变的影响效果最为显著。当C与合金元素Mn、Cr的含量增加50%左右时,贝氏体转变的临界冷速由0.1 ℃/s 降低为0.02 ℃/s,0.1 ℃/s冷速下贝氏体转变温度范围扩大到49 ℃。     

渗碳前预热处理对17CrNiMo6钢制齿轮轴畸变的影响

以17CrNiMo6钢制齿轮轴为研究对象,用有限元软件对齿轮轴的渗碳预热和直接渗碳过程进行了定量分析,确定了影响畸变的主要预热工艺参数,并对这两种过程中的温度场和应力场进行了对比分析,研究预热处理对齿轮轴热处理畸变的影响。结果表明,在渗碳前进行400 ℃保温3 h的预热处理,能够有效减小齿轮轴热处理畸变。     

风电齿轮轴渗碳淬火工艺研究

研究了渗碳淬火工艺对18CrNiMo7-6钢制风电齿轮箱中、小模数齿轮轴性能的影响,得出齿轮轴的热处理工艺:920℃渗碳,650℃出炉;825℃盐水淬火;170℃回火。经此工艺热处理的齿轮轴不仅各项性能指标均满足要求,还缩短了渗碳时间,降低了生产成本。     

18CrMn2SiMo钢齿轮渗碳后的组织与性能

研究了18CrMn2SiMo齿轮用钢的组织、力学性能及渗碳性能。结果表明,18CrMn2SiMo钢渗碳后空冷低温回火,渗层的组织为高碳马氏体和奥氏体,非渗碳区为贝氏体铁素体和奥氏体。用18CrMn2SiMo钢制造的齿轮具有优异的渗碳性能,并具有良好的强韧性配合。介绍了18CrMn2SiMo钢在重载齿轮方面的应用。     

17CrNiMo6圆钢表面裂纹成因分析与对策

针对减速机用17CrNiMo6齿轮圆钢轧材产品表面裂纹现象,和Gleeble3800热模拟试验机、金相显微镜等试验检测设备,分析了17CrNiMo6齿轮钢的高温塑性和膨胀曲线,得出了17CrNiMo6齿轮钢高温脆性区域及相变转化温度。并对17CrNiMo6齿轮圆钢轧材产品表面裂纹控制工业进行了试验。结果表明,通过降低过热度和适当提高拉速,采用缓冷工艺以提高连铸坯矫直温度,保证缓冷效果下降低升温速率等措施,有效避免了圆钢表面应力裂纹的产生。