砂轮粒度、砂轮转速对42CrMo钢磨削淬硬层的影响

在MM7132平面磨床上对正火态的42CrMo钢进行了磨削淬火试验,研究了砂轮粒度及砂轮转速对淬硬层深度及组织的影响。结果表明:磨削深度在0.1～0.6 mm变化时,砂轮粒度对淬硬层深度影响不明显,砂轮转速由1500 r/min增加至3000 r/min过程中,磨削淬火的工艺稳定性得到提高。磨削淬火后,42CrMo钢的完全淬硬区显微硬度为510～850 HV,完全淬硬区由细小的板条状马氏体组成,过渡区由马氏体、铁素体、珠光体以及回火索氏体组织组成。     

磨削深度及原始组织对42CrMo磨削淬硬层的影响

在磨削深度为0.1～0.6 mm的条件下对调质态、正火态及退火态42CrMo钢进行了磨削淬火试验。结果表明:磨削淬火后,三种原始组织试样磨削淬火后的完全淬硬区显微硬度为510～878 HV。正火、调质及退火态试件的淬硬层厚度分别为1.75、1.5和1.25 mm。磨削淬火后,调质态的42CrMo钢完全淬硬层组织为略大的板条状马氏体组织,正火态的42CrMo钢完全淬硬层的马氏体组织最为细小,退火态的42CrMo钢完全淬硬层板条状马氏体尺寸居于二者之间。     

感应淬火对42CrMo钢曲轴连杆轴颈组织性能的影响

采用OM、SEM、X射线应力分析、力学性能测试等手段,分析了感应淬火处理对42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面组织和残余应力的影响,探讨了不同淬火功率对淬硬层形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明,42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面由淬硬层、过渡层和基体3部分组成,淬硬层组织为均匀细小的马氏体,过渡层组织为马氏体和回火索氏体的混合组织,基体组织为回火索氏体。经感应淬火处理,42CrMo钢曲轴连杆轴颈表面残余应力由拉应力变为压应力,随着感应淬火功率的增加,淬硬层深度增加,组织不断细化,当感应淬火功率为2500 W,组织最为均匀细小,表面硬度达到了751.3 HV0.1,耐磨性大幅提升;但是淬火功率过高会导致组织粗化,当感应淬火功率为2600 W时,组织有所粗化,硬度也有所降低。     

40Cr钢磨削淬硬层的磨损试验

在平面磨床上对40Cr钢进行了磨削淬硬处理,研究了磨削淬硬层的组织、耐磨性和磨损机理.结果表明,40Cr钢磨削淬硬层主要由板条马氏体和孪晶马氏体组成,位错密度较高;淬硬层显微硬度高达670 HV0.5,且存在残余压应力.与调质态基体相比,磨削淬硬层的耐磨性提高6～11倍;在干摩擦条件下,磨削淬硬层的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损.     

原始组织对42CrMo钢磨削淬硬层的影响

在MKL7132X6/12数控强力成形磨床上对42CrMo钢进行磨削淬硬加工试验,通过光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计等测试仪器测量和分析磨削淬硬层的宏观组织、显微组织、硬度以及淬硬层深度,研究原始组织对42CrMo钢磨削淬硬层组织和硬度的影响。结果表明:完全淬硬层表层由针状马氏体和少量未溶碳化物组成;中间层由略粗针状马氏体和少量未溶碳化物组成;过渡层组织因原始组织而异。原始组织对完全淬硬区组织和硬度无明显影响,显微硬度620~700 HV。但随着工件材料原始组织均匀性的提高,略粗马氏体组织距工件表面的距离变大,且磨削淬硬层深度变大。     

冷却方式及试样尺寸对42CrMo钢磨削淬硬层影响

在MM7132平面磨床上对42CrMo钢进行了磨削淬火试验,研究了冷却方式及试样尺寸对淬硬层厚度及淬硬区组织的影响。结果表明:在湿磨条件下,随磨削深度的增加,淬硬层厚度总体呈增加趋势,淬硬层厚度均达到1.5 mm。磨削深度为0.2 mm、试件高度为100 mm干磨时,淬硬层厚度为0.75 mm,淬硬层显微硬度最高为771.8 HV;试件高度为150 mm时淬硬层厚度为0.5 mm,淬硬层显微硬度最高为605.4 HV。干磨时马氏体组织更细小。     

42CrMo钢单程与往复磨削淬硬试验研究

在MM7132平面磨床采用单程、往复磨削对调质态42CrMo钢进行磨削淬硬试验.结果表明:0.2 mm 三次往复磨削、0.3 mm两次往复磨削、单程0.6 mm磨削条件下淬硬层均获得了马氏体组织.0.2 mm 三次往复磨削淬硬层为细小的针状马氏体组织,其显微硬度最高值为824.2 HV;0.3 mm两次往复磨削淬硬层为板条状马氏体组织,其显微硬度最高值为752.2 HV,单程0.6 mm磨削淬硬层为体积略大的板条状马氏体组织,淬硬层的硬度最高值为724.4 HV.     

40Cr钢磨削淬硬层组织形成机理的研究

以单程切入式平面磨削淬硬加工试验为基础,利用X射线衍射仪和透射电镜对40Cr钢磨削淬硬层组织的形成及其变化进行了研究,进而阐明了磨削淬硬层组织的形成机理.结果表明,40Cr钢磨削淬硬层由板条马氏体和少量微细孪晶组成;在磨削温度场和应力-应变场的耦合作用下,磨削淬硬层中的马氏体含量以及板条马氏体特征尺寸沿层深呈现不同的变化趋势,马氏体内部的位错密度及孪晶数则随层深的增加而逐渐降低.     

40Cr钢磨削淬硬层组织形成机理的研究

以单程切入式平面磨削淬硬加工试验为基础，利用X射线衍射仪和透射电镜对40Cr钢磨削淬硬层组织的形成及其变化进行了研究，进而阐明了磨削淬硬层组织的形成机理。结果表明，40Cr钢磨削淬硬层由板条马氏体和少量微细孪晶组成；在磨削温度场和应力．应变场的耦合作用下，磨削淬硬层中的马氏体含量以及板条马氏体特征尺寸沿层深呈现不同的变化趋势，马氏体内部的位错密度及孪晶数则随层深的增加而逐渐降低。     

42CrMo钢量化水淬应用研究

研究了量化水淬对42CrMo钢淬硬层深度及淬火畸变的影响,将其与普通水淬和油淬进行了比较.结果表明,量化水可以获得介于普通水和油之间的冷却特性,但300 ℃时的冷速仍明显高于油的冷速.42CrMo钢量化水淬时,可以获得介于普通水淬和油淬之间的硬化层深度和淬火硬度,量化水淬的淬火畸变也介于二者之间. 从不同试样的畸变开裂情况来看,形状复杂的42CrMo钢零件不宜采用水或量化水淬,而简单形状的42CrMo钢零件,可以根据工件的淬火要求,通过调节量化水的参数,获得所需的冷却速度,达到淬火目的.     

磨削速度对42CrMo钢磨削强化层的影响

在精密卧式磨床M7132A上,研究磨削速度对42CrMo钢进行磨削淬火强化层硬度与组织的影响。结果表明:完全强化层的显微硬度值在724～824 HV0.1,与基体相比提高3～4倍,且随着磨削速度的提高,在工件表面的显微硬度也相应增加;完全强化层是混合型的马氏体组织,其中以条片状马氏体居多,且随着磨削速度的增加,强化层的组织细化;完全强化层的深度也随着磨削速度的增加而增加。     

磨削深度对42CrMo钢磨削强化层的影响

研究了磨削深度对42CrMo钢强化层组织与硬度的影响。结果表明,在不同磨削深度条件下,强化层的马氏体粗细不均,表层显微硬度随磨削深度先增加后降低,完全强化层显微硬度在720～800 HV0.1之间,比基体硬度提高了2倍。随着磨削深度的增加,强化层厚度最小值也增加,在磨削深度为0.6 mm时强化层厚度可达1.8 mm。     

磨削淬火强化层与高频感应淬火强化层的对比研究

对42CrMo钢进行磨削淬火和高频感应淬火,对比研究了两种强化层的显微组织、硬度和厚度。结果表明:高频感应淬火强化层的厚度、组织及截面显微硬度分布都较为均匀,组织为细针状的马氏体组织;磨削淬火强化层的厚度不均匀,组织以板条状马氏体为主,由表及里呈现"细→略粗→细"的变化规律,显微硬度高于高频感应淬火强化层。     

42CrMo钢曲轴连杆颈磁痕显示的成因分析

利用磁粉探伤对42CrMo钢曲轴锻件的连杆颈部位进行检测,发现明显的类似发纹的磁痕显示。通过OM、SEM形貌观察和EDS成分分析发现,连杆颈表层部位基体的显微组织不均匀,出现明显的成分偏析带,宽度约20~50 μm,C、Mn、S、Al、Cr元素含量相对基体较高,并含有少量的MnS夹杂。42CrMo钢棒状原料的中心偏析在模锻时沿着金属流动方向发生转动,偏析流线“遗传”至终态连杆颈表层而造成显微组织和化学成分的不均匀,进而导致磁导率的差异而出现磁痕显示。锻后的调质处理和表面感应淬火在一定程度上可以改善但不能消除这种宏观成分偏析。     

激光表面淬火对铬钼铸铁组织和硬度的影响

采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化区组织为隐晶马氏体、残留奥氏体和球状石墨,过渡区组织为隐晶马氏体、珠光体和球状石墨,基体组织为铁素体、珠光体和球状石墨。在激光表面淬火未对试件产生过热影响时,激光功率的增大和扫描速度的降低均会提升铬钼铸铁的表面硬度和硬化层深度。在5 mm×20 mm的矩形激光光斑下,确定最优的参数组合为激光功率2300 W、扫描速度0.003 m/s,采用该参数组合对铬钼铸铁进行激光淬火处理时,表面硬度为760 HV0.3,硬化层平均硬度为724 HV0.3,硬化层深度可达1.4 mm以上。     

贝氏体/马氏体复相高强钢中的氢陷阱

运用电化学渗透技术研究了传统高强钢(42CrMo)和贝氏体/马氏体复相高强钢(U20Si)中氢的扩散和氢陷阱。结果表明，氢在U20Si钢中的扩散系数远小于在淬火回火的42CrMo高强钢中的。另外，两种材料中氢陷阱的情况不同，U20Si钢中的氢陷阱主要为高度均匀弥散分布的贝氏体/马氏体板条界和薄膜状残留奥氏体，而42CrMo钢中的氢陷阱主要为铁素体/渗碳体界面。U20Si钢中的氢陷阱数量超过42CrMo钢的。力学性能测试表明，U20Si钢的氢脆敏感性低于传统的42CrMo钢的。断口分析显示前者的断口为准解理，后者的断口为沿晶断裂。U20Si钢氢脆敏感性低与其氢陷阱数量多且分布均匀密切相关。     

冷却速度对42CrMo钢组织的影响

讨论了冷却速度对42CrMo钢组织的影响,重点测试了随着冷却速度的提高,42CrMo钢组织变化依次是多边形铁素体组织、针状铁素体组织、上贝氏体和板条马氏体的混合组织,对生产具有很好的指导作用。     

Heat Treatment Properties of 42CrMo Steel for Bearing Ring of Varisized Shield Tunneling Machine

The heat treatment properties of 42 CrMo steel for bearing ring of varisized shield tunneling machine were investigated by optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM), transmission electron microscope(TEM),and impact tests. The addition of 0.03 wt% C into 42 CrMo steel can increase the hardness. But it reduces the impact energy by 46 J because of the appearance of coarser carbides in the matrix and the carbides along the austenite grain boundary.The addition of 0.40 wt% Mn into 42 CrMo steel can improve hardenability. However, the toughness of steel is also reduced by 26 J mainly because of the coarsening of carbides and the strengthening of matrix. Both hardenability and toughness of 42 CrMo steel can be improved by adding 1.49 wt% Ni and reducing 0.32 wt% Cr. The depth of hardening layer can be raised to 45 mm, and the impact energy at-20 °C is 120 J. Thus, it is concluded that a good combination of hardness, hardenability, and toughness of 42 CrMo steel can be achieved by alloying with adding some content of C and Ni.Detailed content of C and Ni should be on the requirements of heat treatment properties of steel for bearing ring of varisized shield tunneling machine.     

冷处理对42CrMo钢硬度和耐磨性的影响

在42CrMo钢常规处理的基础上增加了冷处理,研究浅冷处理和深冷处理对42CrMo钢硬度和耐磨性的影响。结果表明,经浅冷处理和深冷处理后,42CrMo钢中残留奥氏体向马氏体发生转变,且碳化物析出增多,致使钢的硬度和耐磨性均有提升,且深冷处理后硬度和耐磨性提升幅度高于浅冷处理。