表面粗糙度对25Cr3MoA钢氮化层深度和组织的影响

选取25Cr3MoA钢为研究对象,采用不同的机加工方式结合干湿吹砂的方法,制备了不同表面粗糙度的25Cr3MoA钢。采用JB-3C型粗糙度仪测试钢的表面粗糙度,然后对不同粗糙度的25Cr3MoA钢进行氮化处理,用FM-7显微维氏硬度计和体视显微镜对氮化层进行观察,研究粗糙度对氮化层深度和组织的影响,分析产生不同差异的原因。     

原始组织对40Cr钢磨削硬化层的影响研究

在平面磨床上，采用刚玉砂轮和干磨削方式对40Cr钢进行了表面磨削硬化处理，研究了原始组织对磨削硬化层组织与性能的影响。结果表明，在磨削温度和应力的综合作用下，完全硬化区马氏体均呈现“细—粗—细”的变化规律，且相对粗大马氏体相出现的次表层，而过渡区组织的形成因原始组织而异。此外，原始组织对完全硬化区显微硬度无显著影响，硬度值均在630-700HV之间，原始组织越均匀，磨削硬化层及完全硬化深度越大。     

新型氮化钢25Cr5MoA的试制

为满足柴油机柱塞套用材料的要求，开发质量优于38CrMoAlA钢和GCr15钢的材料，研制了一种新型氮化钢25Cr5MoA。首先分析确定了材料的化学成分，然后电炉冶炼得材。试验测定了该钢的CCT曲线，探讨了淬火和回火加热温度对该钢力学性能的影响。结果表明，该钢具有良好的淬透性和较好的综合力学性能。     

表面形变处理对32Cr3MoVA钢渗氮层组织和性能的影响

测定了32Cr3MoVA钢渗氮层的硬度分布、渗层深度和表面的相组成,对比了表面层形变后渗氮和表面未形变直接渗氮试样的组织和力学性能。结果表明,表面层形变后再渗氮可使渗氮层深度从0．34mm增加到0．61mm,表面层的显微硬度从730HV增加到840HV;X射线衍射分析表明,表面层形变后渗氮层表面的组织主要为体积分数72．6％的Fe3N和27．4％的Fe4N,而表面未形变直接渗氮试样的表面组织为体积分数为17．4％的Fe3N和82．6％的Fe24N10。     

时间和粗糙度对4Cr5Mo2V钢离子氮化层高温磨损性能的影响

目的 提高4Cr5Mo2V钢离子氮化层的高温磨损性能.方法 以表面粗糙度(Ra)与氮化时间为变量,通过正交和单变量试验对4Cr5Mo2V钢进行离子氮化.使用显微硬度仪、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、高温摩擦磨损试验机分别表征4Cr5Mo2V钢离子氮化层的表面硬度、显微硬度梯度、有效厚度、疏松度、物相及高温磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和光学轮廓仪对渗层微观组织及高温摩擦磨损试样的磨损体积、磨痕形貌、截面形貌进行分析.结果 氮化6 h时,渗层表面硬度及有效厚度均随粗糙度增加而增大,但疏松度均在3—4级,渗层质量差且高温磨损性能不佳;氮化10 h时,离子氮化效果与氮化6 h时相反,且Ra为1.05μm的试样氮化层逐渐减薄至200μm,渗层疏松度进一步增加至5级;当氮化时间达到14 h时,Ra为0.15μm的试样获得质量最优的氮化层,其渗层有效厚度为300μm,显微硬度梯度为5级,渗层疏松度为1级,该试样在高温摩擦磨损试验下,磨损率比Ra为1.05μm的氮化试样低64％,高温磨损性能显著提高.结论 随着氮化时间的增加,表面粗糙度的增大会造成4Cr5Mo2V钢离子氮化层的减薄及疏松度的增加,使其高温磨损性能变差.表面粗糙度为0.15μm的4Cr5Mo2V钢经14 h氮化后,离子氮化层质量最佳,渗层的高温磨损性能有效提高.     

氮碳共渗对4Cr10Si2Mo钢渗层组织和表面粗糙度的影响

对4Cr10Si2Mo钢试样进行快速氮碳共渗,在560 ℃保温30 min渗层可达15μm.电子探针成分分析结果表明,氮浓度分布较为均匀,碳浓度在接近表面处最高,随后在渗层中迅速降低,而Cr、Si、Mo在距渗层的表面一定距离处产生聚集.样品共渗层的表面粗糙度受温度和时间两方面的影响,共渗温度提高到570℃或共渗时间超过35 min,样品表面粗糙度变差.     

40Cr钢外圆磨削表面淬硬层的组织

研究了外圆磨削淬硬试验中磨削用量对表面淬硬层组织的影响.结果表明,磨削深度ap＝0.2 mm时,外圆磨削淬硬件表层局部存在未淬硬区;磨削深度ap＞0.2 mm时,由于砂轮切入和切出时磨削热的作用,表面淬硬层局部存在回火区.淬硬区和回火区具有相同的显微硬度分布规律,但各区的最高硬度值随着该区组织的不同而异.在实际应用中,通过合理组合磨削深度ap和进给速度vw,可获得满意的外圆磨削表面淬硬层.     

原材料与组织对42CrMo钢离子氮化的影响

研究并解决了中碳合金钢42CrMo经离子氮化处理后存在氮化物或疏松级别超差的问题。结果发现,相比原材料硬度,原始组织对离子氮化产生的影响更大一些。若调质组织粗大、不均匀,则离子氮化组织中白亮层不均匀,白亮层内侧易析出严重的网状氮化物,且扩散层存在较多的脉状氮化物。长时间库存的工件表面容易发生难以发现的微观氧化,会导致离子氮化处理后白亮层略厚以及表面疏松层。     

深层QPQ工艺参数对3Cr13钢渗层组织的影响

选用3Cr13马氏体不锈钢作为实验材料,利用深层QPQ盐浴复合处理处理技术,研究氮化温度、氮化时间和氰酸根浓度对QPQ复合处理后的渗层组织的影响.运用显微硬度计检测渗层的厚度和显微硬度值的变化,运用金相显微镜观察氮化后试样渗层的显微组织,检测化合物层的厚度和质量.结果表明:随氮化温度的升高或氮化时间的延长渗层深度增加;经630℃×2h氮化可形成深度高达97 μm的渗层组织;随氮化温度的升高,试样的表面硬度值在600℃后呈下降趋势,有疏松层的形成;氰酸根浓度对渗层的厚度影响显著,特别体现在扩散层的厚度上.而对试样表面硬度影响很小.     

基体表面粗糙度对激光沉积不锈钢形貌、组织及性能的影响

目的研究基体待沉积表面粗糙度的变化对激光沉积之后沉积层质量(宏观形貌、微观组织和力学性能)的影响,从而获得形貌、组织及性能优良的沉积层。方法采用316L不锈钢粉末,在不同表面粗糙度状态下P20钢基体表面分别进行单道单层、薄壁、多道搭接及块体沉积实验,获得测试分析所需沉积层,基于OM、SEM以及拉伸试验对沉积层组织性能进行分析。结果单道单层时,相对于铣削基体表面沉积层,喷砂基体表面沉积层的熔高、熔深增加幅度达到了100%,而熔宽增加较平缓;单道薄壁时,在前5层的沉积中,喷砂基体表面沉积高度增长达到2.5mm,铣削表面沉积高度仅为前者一半,喷砂基体上沉积层内部孔隙率仅为铣削基体的31%;多道搭接时,随着粗糙度的增大,沉积层截面纵向尺寸H的内部增长范围持续变大,而横向尺寸L范围保持稳定。喷砂基体表面沉积层的σ_b为540.93 MPa,而铣削基体上的σ_b为523.12 MPa。结论随着基体表面粗糙度的增加,沉积过程中陷光效应相应增强,单道单层沉积层的宏观形貌尺寸随之增大。对于薄壁沉积,基体粗糙度对薄壁高度的影响主要集中在前5层,粗糙度的增大使得沉积高度生长加快,内部孔隙率减小。多道搭接时,粗糙度越大,熔高熔深方向的尺寸变化越大,沉积层内部枝晶更加粗大,且不均匀。沉积层内部的抗拉强度随粗糙度的增大而提升。     

40Cr钢在AQ251淬火介质中淬硬层深度的测定

用“U曲线法”测定了40Cr钢在AQ251淬火介质中的淬硬层深度,为AQ251淬火剂使用者提供了参考数据。     

25Cr3MoA钢的模锻工艺研究

选取分油盖作为25Cr3MoA氮化合金钢材料的典型模锻件,对它的特性及生产工艺进行分析和优化.在1 100～850℃温度区间锻造,910℃正火,640℃回火,可获得良好的力学性能.     

12Cr4Ni4Mo4V钢碳氮共渗,渗硼复合处理渗层组织与性能

１２Ｃｒ４Ｎｉ４Ｍｏ４Ｖ钢经碳氮共渗，渗硼复合表面改性处理，使高硬硼化物层以下形成具备高塑韧性的复合淑层组织。     

电子束表面处理40Cr粗糙度与形貌研究

通过改变电子束处理参数对表面进行轰击,检测并分析处理后的金属表面粗糙度和形貌.结果表明,实验材料粗糙度随轰击次数的增加呈现先升高再降低的变化趋势:形成这一变化的原因是由能量沉积与火山坑的面密度共同作用的结果.     

表面粗糙度对动车组车轮钢弯曲疲劳性能的影响

目的分析不同程度的表面损伤对车轮钢疲劳性能的影响程度,为车轮疲劳的预测提供有效指导。方法采用X射线衍射仪测量不同程度表面损伤试样的表面残余应力分布,通过弯曲疲劳试验机对不同表面损伤的试样进行疲劳测试,并采用扫描电镜对断口形貌进行分析。结果 Ra4.1试样表面残余压应力大约为Ra0.7试样的2~3倍。Ra0.7试样疲劳极限为287.5 MPa,Ra4.1试样疲劳极限为280 MPa,前者比后者提高了2.6%。在相同应力下,Ra0.7试样的疲劳寿命至少高出Ra4.1试样一个数量级。Ra0.7试样的疲劳裂纹起裂于表面机加工刀痕,深度约为20?m;Ra4.1试样的疲劳裂纹起裂于表面凹坑,深度约为40?m,直径约为100?m。结论试样表面粗糙度越大,表面损伤越严重,表面残余压应力越大。表面粗糙度等级提高,表面应力集中严重,材料的疲劳性能下降。所有试样均起裂于表面损伤宏观缺陷处,裂纹易于在表面粗糙度大的试样表面形成,向内部扩展速度更快。     

切削参数对P20模具钢的表面粗糙度影响

该研究利用TiN、TiAlN、TiN/Al2 O3/TiCN等三种刀具对P20预硬型模具钢进行铣削实验,探讨不同刀具在各种铣削工艺参数时以及刀具磨损对工件表面粗糙度的影响。结果表明：用涂层刀具高速切削P20模具钢,工件表面粗糙度随着切削速度的增加而显著下降;刀具的进给量存在一个临界值,当进给量f大于此临界值时,表面粗糙度会随着进给量的增加而急剧上升;在中、高速度切削P20钢时,对表面粗糙度影响最大的是进给量f,其次是进给速度ν,刀具的切削深度ap 的影响最小;涂层刀具在正常磨损范围内,工件表面的粗糙度Ra随着刀具磨损量VB值的变化幅度很小。     

干式切削20Cr表面粗糙度和残余应力研究

针对低渗碳钢20Cr材料制作齿轮轴等零件表面质量要求,如表面粗糙度低于1.6μm,零件表面耐疲劳性能良好。试验采用干式切削20Cr钢材方式,在背吃刀量固定的工序中,研究切削速度和进给量对20Cr材料表面粗糙度的影响,同时结合有限元技术,分析切削速度和进给量对20Cr表面残余应力的影响。干式切削试验采用单因素方法,进行多组干式切削20Cr工件,对比分析各组工件表面粗糙度,结果表明当进给量较小时,切削速度对工件表面粗糙度有显著影响,表现为表面粗糙度随切削速度增加而变大;当切削速度一定时,进给量增加导致表面粗糙度变大,并且进给量对表面粗糙度的影响大于切削速度;对于工件表面残余应力,增加切削速度和进给量均导致残余应力变大,因而较小的切削速度和进给量可以降低工件表面残余应力,改善应力分布状态。     

基板表面粗糙度对合金化热镀锌板镀层组织的影响

利用扫描电镜和电感耦合实验观察了不同基板粗糙度的合金化热镀锌钢板表面形貌,测定了镀层中的Fe含量。结果表明,在相同的合金化工艺条件下,基板表面粗糙度越大,合金化镀层中的Fe含量越高。较大的基板粗糙度使镀层中的微裂纹增多,镀层均匀性变差。