GCr15钢冷轧辊的热处理

GCr15钢广泛用于制造中小型冷轧辊(图1)。冷轧辊是金属轧机的重要零件,在轧制过程中它承受轧制力、磨损以及较大幅度温度变化的热疲劳,因此对热处理提出较高技术要求:辊身工作面硬度为60～65HRC,淬硬层深度≥6mm,不允许有软点,特别要注意防止辊身工作面两端处淬裂,两端辊颈非工作面的硬度为40～45HRC。批量生产轧辊时可采用中频感应加热淬火,该工艺具有生产率高等特点,但设备的一次性投资较大,目前众多的中小企业大多仍采用整体加热淬火工艺进行小批量冷轧辊热处理生产。     

感应淬火工艺参数对GCr15钢淬硬层的影响

针对轧辊表面淬硬层深度大、表层具有细小马氏体组织的要求,采用数控淬火机床、显微镜、硬度仪等研究了感应淬火工艺参数对GCr15钢表面淬硬层的影响。结果表明:对淬硬层组织和性能影响较大的是加热功速比,而冷却水流量的影响不大;随着加热功速比的增大,淬硬层深度增加,但奥氏体晶粒和马氏体尺寸随之增大;试样截面的硬度曲线总体呈梯度下降分布,在离表面3 mm处存在一个峰值;预热功速比也是调整淬硬层深度的一个参考因素,增大预热功速比,淬硬层深度也会相应增大。     

高氮轴承钢40Cr15Mo2VN感应淬火工艺可行性试验

利用立式感应淬火机在特定频率和功率下对40Cr15Mo2VN钢进行感应淬火,研究加热时间对40Cr15Mo2VN钢的表面硬度、淬硬层深度和组织特征的影响,结果表明：40Cr15Mo2VN钢在频率12.3 kHz,功率57 kW,水剂冷却条件下进行感应淬火是可行的;加热7,8 s时试样表面硬度不小于58 HRC,淬硬层深度分别为4.2,4.7 mm,表面组织为回火马氏体,心部组织为回火索氏体;加热9～11 s时试样表面硬度均不大于58 HRC,加热9,10 s时表面出现过热组织,加热11 s时表面出现过烧组织。     

大规格60Mn锻球热处理工艺研究

本研究针对直径90mm的大规格60Mn锻球在实际生产中出现的淬裂、淬硬性不够、淬硬深度小等问题进行了研究。分析了原锻造钢球的硬度分布及显微组织,研究了不同淬火温度及水、碱水两种不同淬火介质对60Mn锻球的淬硬性和淬透性的影响。结果表明:原锻球淬硬层硬度偏低,淬硬层较浅,淬火组织较为粗大,局部有网状铁素体;经790℃～810℃不同温度热处理,随淬火温度升高,硬度略有升高,且碱水淬火试样开裂倾向增大。直径90mm的60Mn锻球经800℃水淬、180℃的低温回火后,淬硬层最高硬度达62HRC,淬硬层深度可达18mm,淬硬性及淬透性均有明显改善。     

AISI-01钢激光表面强化层组织与硬度分布的研究

本文研究了激光加热工艺参数及钢的原始组织对AISI-01钢激光淬火层组织及硬度的影响。对各组样品表面淬硬层及心部组织的光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射及显微硬度分析的结果表明,在激光功率400～600W、扫描速率0.02～0.42cm/s的范围内,可获得深度0.30～0.60mm、表面硬度60～68HRC的淬硬层。然而,激光功率与扫描速度的不同组合,将改变淬硬层表面残留奥氏体及未溶解碳化物的数量。以获得较均匀的淬硬层组织及较平缓的硬度-深度曲线考虑,样品的原始组织以调质处理至硬度30～40HRC为佳。     

较大截面45钢件盐水淬火硬化层深度的测定及启示

45钢是工厂最常用的钢种之一,由于其淬透性较低,限制了它的使用。根据资料介绍,有效厚度为80mm的45钢件在水淬后表面硬度为HRC40～45;根据资料介绍,φ80mm的45钢件在冷却强度为2的水（相当于静止盐水）中淬火后,离表面距离5mm处的硬度在HRC35以下;根据资料介绍,φ80mm的45钢件在强拌盐水中淬火（无氧化气氛中加热）离表面距离10mm处的硬度在HRC30以下。但我们在生产中发现,实际情况与上述结论不符,我厂几年来生产大型模具所用直径为80～100mm的45钢导柱（长度为300～500mm）经普通箱式电阻炉加热,盐水淬火后,表面硬度达HRC55～60,为了全面分析这一情况,我们对φ80mm45钢件盐水淬火后的淬硬层深度进行了测定试验。后来,为了判断淬硬层深度的大小是否与淬火保温时间有关,又进行了第二次试验,具体情况介绍如下。     

粗轧辊的喷雾淬火热处理工艺实践

采用整体透烧加热喷雾淬火的工艺方法，我们对材质为60CrNiMo的R1粗轧工作辊（见图1）进行试验。此类工作辊的技术要求是辊身硬度50～58HS，辊颈为40～46HS。试验证明，此方法完全能够达到工作辊的技术要求，效果良好。     

激光淬火CrMoCu合金铸铁组织及摩擦学性能研究

研究CrMoCu合金铸铁经激光淬火后淬硬层的微观组织结构特征,以及其显微硬度和减摩耐磨性能的变化。结果表明,CrMoCu合金铸铁激光淬火淬硬层依其组织特征可分为完全淬硬区和过渡区。硬化层深度为0.45～0.6mm,表面显微硬度较未淬火基体提高约140%;CrMoCu合金铸铁经激光相变硬化处理后,在不同载荷和低速下均具有较好的减摩性能;在试验范围内,CrMoCu合金铸铁经激光淬火后耐磨性能有显著提高。     

转盘外环的电接触淬火

图1所示为拖车上的转盘外环,材质为ZG310—570,其中R10mm滚珠滚道要求表面淬火硬度达到48～55HRC,淬硬层深度0.15～0.2mm。采用火焰淬火,淬火后工件变形严重,且硬度不均匀。后来采用电接触表面淬火的方法,成功地解决了这一问题。     

气缸套高频感应加热淬火

CPG137—2气缸套为出口产品,其性能指标要求较高,零件淬火易开裂变形。气缸套外形形状尺寸如图1所示,材料化学成分见表1,技术要求为:φ137mm内孔经感应加热淬火后圆度≤0.10mm,涨大、缩小量不得超过0.01mm,并要保证有一定磨削量,淬硬层深度:0.80～2.30mm,表面硬度40～45HRC。     

切纸凹模的高频浸水淬火

图1所示为切名片纸的切卡器凹模,材质为45钢,硬度要求50～55HRC,热处理后凸凹模装配间隙要求0.01～0.02mm。由于凹模整体热处理收缩变形在0.10～0.20mm范围内,给后序钳工研磨装配带来困难,为此我们试用高频局部淬火。 1.工艺分析 由于凹模使用部位是刃口,且根据使用情况淬硬不需太深。采用高频刃口局部加热淬火既可满足淬硬层深     

日本NSK公司滚珠丝杠用材与热处理工艺的剖析

为了了解日本NSK公司滚珠丝杠的工艺水平,我们曾对该公司生产的滚珠丝杠副的用材及其热处理工艺进行了分析: 一、滚珠螺母用材及其热处理 该公司滚珠螺母的材料的化学成分为C=0.485%,Si=0.24%,Mn=0.67%,其成分相当于美国钢种AISI 1050,相当于我国的 60钢。 通过金相分析,证明其是采用高频感应加热内孔”淬火,但淬火效果不好,只是齿尖淬硬,46”角与齿底均未淬硬。淬硬层深度约 0.80 mm,其淬透层剖视如图1、所示。其淬硬层组织是针状马氏作,硬度为HRc55。心部组织是片状珠光休十铁素体,晶粒度为3～4级,魏氏组织为2～3级。 二、滚珠丝杠用…     

用盐炉对大直径滚轮进行表面加热淬火

零件的表面淬火大多采用高频、中频、火焰,激光或盐炉快速加热淬火法。但是,我厂现有设备满足不了大直径零件的表面淬火要求。例如:有一种直径450mm,高度 120mm,材料为 ZG310-570的滚轮。热处理技术要求滚轮外圆表面淬火,硬度40～45HRC,淬硬层深度>3mm。对于这样的要求,用     

大型导轨板的中频感应表面淬火

我厂处理的一批水利工程事故闸门的主轨——导轨板(图1),用34CrNi3Mo钢制造,要求A表面淬火HRC-18,淬硬层深度5mm。一、淬火加热设备的选择导轨板很长也较宽,为保证淬火质量,用感应加热较为适宜。众所周知,感应加热设备的频率与工件淬硬层深度是成反比的,因此,我们选用功率大、     

齿轮锥形变形修正法

我厂有一种齿轮(见图1),材料为45钢,技术要求:整体调质处理,硬度HRC26～31;齿部高频淬火,硬度HRC48～53,淬硬层深度1mm。 齿轮经高频淬火后,A部外圆直径比B部外回直径减少0.2mm,呈锥形变形。因而     

提高高频应变能力的途径

感应加热淬火的淬硬层深度,随着频率的不同而不同,要想获得淬硬层深度不同的零件,必然选择不同频率的感应加热设备(见表1)。表1不同频率时淬硬层深度。     

马氏体锻球的研制及生产应用

采用攀钢生产的X90方钢，通过先进的切割下料、加热、锻造、淬火及低温回火工艺得到健全的锻球。其表面金相组织为：细针状马氏体＋微量残余奥氏体，心部金相组织为：珠光体＋马氏体＋微量铁素体。锻球淬硬层为20～30mm，淬硬层硬度为59～61HRC，各面之间的硬度差值为1～2HRC。通过工业性试验，平均单耗为0.68kg/t原矿，破碎率〈1％。     

超音频感应加热淬火

机床、手扶拖拉机中的中碳钢齿轮、花键轴和部分渗碳齿轮,以及柴油机曲轴、凸轮轴等零件,过去我们是采用频率为200～300千赫的灯式高频设备上进行淬火感应加热的。由于频率过高,齿轮的齿根、齿沟处和花键轴根部硬度不易保证。这些地方往往是淬硬层与未淬硬层的交界处,存在着残留拉应力,以致使工件在使用过程中早期破坏;曲轴淬硬层深度很难达到要求(2.5～5毫米);凸轮轴凸轮尖部容易过热、或两侧硬度不足,因而需要采     

X30CrMoN15-1钢制双列调心滚子轴承外圈感应淬火工艺数值模拟及参数优化

利用DEFORM有限元软件对某型号双列调心滚子轴承外圈感应淬火进行模拟,采用响应曲面法对工艺参数进行优化,并根据优化后工艺参数得到深冷处理前后滚道中心和密封槽底淬硬层深度以及滚道中心次表面残余压应力。结果表明:二次响应曲面能够很好地拟合外圈感应淬火模拟结果,淬硬层深度各影响因素显著程度由高到低依次为电流频率、电流密度和线圈转速,残余压应力各影响因素显著程度由高到低依次为线圈转速、电流密度和电流频率;最优工艺参数为线圈转速0.049 r/min、电流频率246.667 kHz和电流密度6.5×10~7 A/m~2;深冷处理后,滚道中心淬硬层深度、密封槽底淬硬层深度、滚道中心次表面残余压应力以及滚道表面硬度分别为1.642 mm, 0.608 mm, 120 MPa和62.5 HRC;深冷处理能够有效增加淬硬层深度,降低残余压应力并提高淬火硬度;数值模拟结果与试验结果相比,误差在13%以内,具有良好的一致性。     

制动轮薄壳淬火

我厂采用薄壳淬火的方法,用夹具夹持环状零件整体加热淬火,解决了各种起重运输机械制动轮、带制动轮半联轴器之类零件的表面硬化问题。表面硬度、淬硬层深度和几何精度都能满足设计要求。加热设备和操作简单,质量稳定。