40Cr钢磨削淬火层组织及其形成机理

采用棕刚玉砂轮在MMD7125型精密平面磨床上对40Cr钢进行了磨削淬火试验,研究了淬硬层组织及形成机理。结果表明:采用适当的磨削参数可满足该钢所要求的淬火温度,进而获得适宜的淬硬层显微硬度和强化层深度;磨削淬火层由完全硬化区和过渡区组成;完全硬化区主要由细小针状马氏体组成,从表面到里层,组织形貌呈现“细→粗→细“的变化规律,其形成机理是热-力耦合作用影响磨削淬火过程中的奥氏体晶粒大小及其位错密度,并将直接影响转变后的马氏体组织形貌。     

磨削淬火对60Si2Mn钢性能的影响

采用刚玉砂轮在普通平面磨床上对60Si2Mn钢进行了磨削硬化,研究其硬化层组织及变化规律。结果表明:表面磨削强化工艺可获得760HV以上的高硬度淬硬层,最大淬硬层深达2.0 mm;磨削淬火加热速度极快,细化了奥氏体晶粒,淬火马氏体组织非常细小,得到板条马氏体和片状马氏体的混合组织。     

预应力淬硬磨削工件表面层质量试验研究

从抗疲劳制造与绿色制造的观念出发,融合预应力磨削与磨削淬硬技术原理,提出了将残余应力控制、表面淬火及磨削三者集成于一体的预应力淬硬磨削技术理论与方法。对45钢试件进行了预应力淬硬磨削加工试验,以工件淬硬层表面残余应力、硬度及粗糙度为研究对象,与相同条件下的磨削淬硬工艺试验结果进行了对比分析。结果表明：预应力淬硬磨削工艺可增大工件表面残余压应力,减小拉应力,其工件表面残余应力状态优于磨削淬硬工艺;预应力淬硬磨削工件表面硬度可以达到基体硬度的3倍左右,而工件表面粗糙度小于磨削淬硬工艺工件表面粗糙度。因此,在相同的加工条件下,预应力淬硬磨削工艺比磨削淬硬工艺具有更好的抗疲劳性、耐腐蚀性及表面完整性。     

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。     

磨削用量对40Cr钢磨削淬硬层的影响

以平面磨削淬硬试验为基础，研究了磨削用量对40Cr钢磨削淬硬层组织与性能的影响。结果表明，在磨削淬硬加工中的热、力耦合作用下，磨削用量对磨削淬硬层的马氏体组织形貌及其高硬度区硬度值无显著影响，其高硬度值均在HV630～HV680之间。随着磨削速度的提高、磨削深度的增加或工件进给速度的降低，磨削淬硬层表面残余压应力值相应减小，但淬硬层深度以及应力作用深度相应增加。     

40Cr调质钢外圆磨削淬硬试验研究

采用外圆磨削方式对40Cr调质钢进行磨削淬硬试验,通过测量试样的金相组织和显微硬度对外圆磨削淬硬的可行性、磨削参数对淬硬效果的影响规律等进行研究。结果表明:40Cr钢外圆磨削淬硬是可行的;试样的表层组织由完全淬硬层、过渡层和基体组成;表面硬度均在690 HV左右,淬硬层深度最高可达1.10 mm;磨削深度对表面硬度无显著影响,但对淬硬层深度具有显著影响,工件速度和砂轮型号对表面硬度及淬硬层深度均无显著影响。     

45钢横向进给磨削淬硬数值模拟与试验研究

采用数值模拟与试验相结合的方法对45钢横向进给磨削淬硬进行研究,分析了磨削工件不同区域的表面淬硬效果。结果表明:在本试验条件下,淬硬层最高显微硬度为738.4HV,最大深度为0.56mm,达到了表面淬火的要求。但是切入区、中间区和切出区存在差异,且工件重叠区域在表面淬硬后随即发生了低温回火,得到回火马氏体组织。     

45钢等离子表面硬化后的组织及性能分析

利用常压等离子相变硬化设备对45钢进行了表面相变硬化处理,分析了处理后45钢的显微组织和硬度特征.结果表明,处理后淬硬层的显微组织为隐针马氏体 屈氏体 铁素体,熔凝硬化层的组织为马氏体 网状索氏体 铁素体.45钢的表面硬度最高达到了HV805,比一般淬火硬度高出100以上.     

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。     

40Cr钢磨削强化的试验与数值仿真

利用磨削过程中产生大量的磨削热使40Cr钢表层的温度升高,超过奥氏体化的温度,然后快速冷却,使40Cr钢表层发生马氏体相变,达到强化40Cr钢表层的目的。在磨床上对40Cr钢进行磨削试验,观测并分析工件横断面相变层的组织变化、厚度值和硬度变化,以及加工后工件表面的粗糙度。借助有限元分析方法,对工件的温度场进行仿真,得出工件各处的温度变化历程,由马氏体相变条件来获得表层马氏体相变层的厚度值。试验结果表明,40Cr钢的表层发生了马氏体相变,表层的硬度值得到极大提高,表面粗糙度也满足常规磨削的要求。由有限元仿真得出的相变层厚度值和试验结果相吻合。因此利用磨削强化技术替代40Cr钢高频淬火强化工艺是可行的,并且这项技术可以对其他合金钢进行强化。借助有限元方法对工件表层的温度场进行仿真,可以预测相变是否发生和相变层的厚度,优化磨削参数,减少试验研究的次数和成本。     

淬硬钢Cr12MoV高速铣削加工试验研究

针对淬硬钢Cr12MoV进行高速铣削研究,重点研究铣削速度、冷却方式对高速铣削加工表面质量(表面粗糙度Ra)的影响,结果表明,油液冷却加工表面质量比气体冷却好;采用油液冷却加工表面质量随铣削速度的增加而提高.淬硬钢的高速铣削加工既可以保证加工表面的质量,又可以获得较高的生产效率.     

非淬硬钢磨削表面硬化层的试验研究

在平面磨床上对非淬硬钢进行了磨削硬化处理,研究了磨削方式和冷却条件对表面硬化层的影响。结果表明:硬化层完全硬化区均由细小的孪晶马氏体和板条马氏体组成,且硬化层的组织形貌及显微硬度无显著变化,但硬化层略粗马氏体相的出现位置有所差异;在磨削用量恒定时,顺磨硬化层的深度以及最大残余压应力均大于逆磨硬化层;在磨削功率恒定时,采用逆磨方式可以获得更深的硬化层;与干磨相比,湿磨硬化层表面残余压应力有所提高,但其硬化层深度减少了约30%。     

40Cr钢磨削淬硬工艺的试验研究

以切入式平面磨削淬硬加工试验为基础,对40Cr钢磨削淬硬层的宏观组织、显微硬度和淬硬层深度进行了研究.结果表明,磨削淬硬层由完全淬硬区和过渡区组成,磨削条件对磨削淬硬层高硬度区的组织及其显微硬度无显著影响,显微硬度值均在630～680HV0.5之间.选用细颗粒、高硬度的陶瓷结合剂刚玉砂轮和低进给速度、大切深参数并结合顺磨方式可增大磨削淬硬层深度.     

42CrMo钢磨削淬火强化层的显微组织和磨损性能

对42CrMo钢进行磨削淬火试验,研究了磨削淬火强化层的显微组织和耐磨性能。结果表明:42CrMo钢磨削淬火强化层的显微组织以片条状马氏体为主,强化层的显微硬度达到了700HV以上;磨削淬火强化层的磨损性能较基体的有明显提高。     

磨削强化技术对中碳钢磨削淬硬效果的研究

磨削强化技术是利用磨削加工过程中产生的大量磨削热对工件材料进行表面热处理的新工艺技术。它利用磨削热使退火或回火钢零件材料表层产生马氏体相变,达到表面强化的目的,实现了表面淬火工艺与机械加工过程的集成。本文选取45钢和60钢为研究对象,进行磨削强化试验研究。研究结果表明:在磨削温度场作用下缓进给磨削表面硬化层在深度和宽度方向上具有不同的组织变化趋势和显微硬度分布特征;表面硬化层始终存在由过渡区与未淬硬区或高温回火区组成的软化带。     

基于磨削加工的表面形变淬火工艺--磨削淬硬

磨削淬硬是利用未淬硬钢零件磨削加工中产生的热—机械复合作用直接对其进行表面形变淬火的新工艺。研究表明 ,该工艺可使淬硬层获得超细化马氏体和压缩残余应力 ,同时可显著改善零件的摩擦磨损和疲劳性能 ,在生产应用中具有显著的经济和社会效益。     

T10钢宽带激光相变硬化的组织与性能研究

采用宽带激光相变硬化工艺对T10钢表面进行了改性处理 ,并对改性后的组织与性能进行了研究 ,结果表明 ,硬化区组织为针状马氏体 +少量残余奥氏体。热影响区组织为少量针状马氏体 +珠光体 +网状渗碳体。基材组织为珠光体+网状渗碳体。淬硬层表面的洛氏硬度最高值为HRC6 3 5 ,淬硬层内的显微硬度分布均匀 ,最高显微硬度值约为HV94 0 ,从硬化区→热影响区→基材显微硬度呈梯度变化。激光相变硬化后淬硬层表面的残余应力分析表明 ,淬硬层表面存在压应力 ,压应力的最大值为 - 4 2 9MPa。     

基于BP神经网络的外圆磨削淬硬试验研究

磨削淬硬是一种将磨削加工与表面淬火相集成的绿色加工工艺,具有显著的经济和社会效益。在外圆磨床上对40Cr钢进行磨削淬硬试验,观测并分析其磨削温度、表面硬度以及淬硬层深度等,最后利用试验数据建立其BP神经网络模型对其淬硬效果进行预测,通过预测结果与试验结果的对比表明该模型是有效可行的。     

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。     

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。