深冷处理对20CrMnTi钢渗碳齿轮硬度和残余奥氏体评定的影响

２０ＣｒＭｎＴｉ钢渗碳齿轮最表层硬度偏低,系残余奥氏体量过多所致。通过深冷处理可使部分残余奥氏体转变成马氏体,从而提高了表面硬度,对金相法评定残余奥氏体的局限性进行了探讨。     

20CrMnTi钢齿轮渗碳质量的控制

采用理化测试手段,研究了渗碳工艺参数对20CrMnTi齿轮的微观组织、力学性能、显微硬度及残余应力的影响,分析了影响渗碳层质量的因素,提出了控制热处理工艺的方法。     

齿轮渗碳层碳化物形态对耐磨性和接触疲劳的影响

12Cr2Ni4A齿轮钢渗碳层中有众多粒状弥散碳化物时,耐磨性和接触疲劳寿命最高。这种渗层可用多段预处理法获得,十分简单,碳化物形态优于国外同类齿轮的渗层。对于重载耐磨航空齿轮,应规定其渗层中要有众多粒状弥散碳化物存在。     

Cr12MoV钢CD渗碳后等温淬火组织中的残余奥氏体

Ｃｒ１２ＭｏＶ钢经渗碳等温淬火，渗层和心部组织中的残余奥氏体已占较大比例，但这两区域的γ＇数量变化规律相反，反映了该区域成分和组织变化的特殊性，从而构成高碳高合金钢ＣＤ渗碳等温淬火组织的一个重要研究方面。     

钎具钢23CrNi3Mo渗碳规律及显微组织研究

采用固态渗碳法,从碳浓度分布、表面碳含量、渗碳层深度和显微组织等方面着手,研究了不同渗碳温度和渗碳时间下23CrNi3Mo钢的渗碳规律及显微组织状态．结果表明,23CrNi3Mo渗碳过程中,渗碳温度选择910～930 ℃时表面碳浓度较高,利于渗碳过程中碳原子由表面向心部的扩散．在渗碳过程中,表面碳浓度应控制在0.80％～0.90％,碳浓度≥0.90％时,在淬火过程中易出现残余奥氏体,表面硬度下降,降低钎具的使用寿命．     

3Cr2W8V钢模具加工开裂失效分析

采用宏观、金相及电子探针等检验方法,对3Cr2W8V钢模具线切割加工过程中开裂原因进行了检验分析.结果表明,组织中存在较多带状及聚集状碳化物(形成碳化物偏析)及回火不充分,残余奥氏体继续转变为马氏体所产生的组织应力是导致模具开裂的原因.     

无碳化物贝氏体钢渗碳后的深冷处理

采用热磁分析、显微硬度分析与直读光谱分析等相结合的方法,对无碳化物贝氏体钢进行渗碳后的深冷处理工艺优化。结果表明:无碳化物贝氏体钢在1193K渗碳空冷后,测试有效硬化层样品的热磁曲线,可以得到有效硬化层的深冷处理温度宜低于134K。经123K深冷处理和463K回火,有效硬化层残留奥氏体含量约为12.2%(质量分数)。通过深冷处理使渗碳钢近表面层得到显著硬化,再经低温回火使近表面层硬度均达到810HV_(1.0)左右,渗碳钢的硬度梯度分布趋于合理。     

Cr12MoV钢CD渗碳后等温淬火组织中的残余奥氏体EI

Ｃｒ１２ＭｏＶ钢经渗碳等温淬火，渗层和心部组织中的残余奥氏体已占较大比例，但这两区域的γ＇数量变化规律相反，反映了该区域成分和组织变化的特殊性，从而构成高碳高合金钢ＣＤ渗碳等温淬火组织的一个重要研究方面。     

微合金化渗碳齿轮钢的接触疲劳性能

通过滚动接触疲劳试验方法,研究了两种渗碳齿轮钢的接触疲劳性能.结果发现,渗碳齿轮钢接触疲劳试样失效方式主要为渗碳层的点蚀和剥落.氧含量较低的Nb微合金化齿轮钢(含0.04%的Nb)中氧化物夹杂数量少、尺寸小,接触疲劳裂纹起裂较难;同时,Nb微合金化齿轮钢渗碳层晶粒尺寸小、硬度高,提高了疲劳裂纹萌生及扩展阻力,导致Nb微合金化后,齿轮钢的接触疲劳寿命大幅度提高.     

Optimizing the low-pressure carburizing process of 16Cr3NiWMoVNbE gear steel

Compared with the traditional atmospheric carburization, low-pressure carburization has the benefits of producing no surface oxidation and leaving fine, uniformly dispersed carbides in the carburized layer. However, the process parameters for low-pressure carburization of 16Cr3NiWMoVNbE steel have yet to be optimized. Thus, we use the saturation-value method to optimize these parameters for aviation-gear materials. Toward this end, the microstructure and properties of 16Cr3NiWMoVNbE steel after different carburization processes are studied by optical microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and electron probe microanalysis. Considering the saturated austenite carbon concentration, we propose a model of carbon flux and an alloy coefficient for low-pressure carburization to reduce the carbon concentration in austenite and avoid the surface carbide network. At the early stage of carburization (˜30 s), the gas-solid interface has a higher concentration gradient. The averaging method is not ideal in practical applications, but the carbon flux measured by using the segmented average method is 2.5 times that measured by the overall average method, which is ideal in practical applications. The corresponding carburization time is reduced by 60%. By using the integral average method, the actual carburization time increases, which leads to the rapid formation of carbide on the surface and affects the entire carburization process. Nb and W combine with C to form carbides, which hinders carbon diffusion and consumes carbon, resulting in a sharp decrease in the rate of C diffusion in austenite (the diffusion rate is reduced by ˜52% for 16Cr3NiWMoVNbE steel). By changing the diffusion coefficient model and comparing the hardness gradient of different processes, the depth of the actual layer is found to be very similar to the design depth.     

深冷处理对低碳高合金马氏体轴承钢力学性能及组织的影响

利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等研究了低碳高合金马氏体轴承钢深冷处理后的硬度变化及组织演化。结果表明:深冷处理促使部分残留奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后实验钢的硬度较淬火态硬度有所升高。经深冷处理后实验钢在0~100 h回火过程中的硬度均比未深冷处理实验钢的硬度高。深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,与未经深冷处理的实验钢相比,经深冷处理的实验钢回火后马氏体基体中的含碳量更低,表明实验钢经深冷处理后在回火过程中析出更多的碳化物。透射电镜分析表明,实验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M2C和M6C型碳化物是实验钢长时间回火后保持高硬度的主要原因。     

回火温度对两相区退火海工钢组织和性能的影响

对690 MPa级海工钢进行“淬火+两相区退火+回火”三步热处理,研究了回火温度对其组织和性能的影响、分析了力学性能变化与组织演变和残余奥氏体体积分数之间的关系。结果表明：回火后实验钢的显微组织为回火贝氏体/马氏体、临界铁素体和残余奥氏体的混合组织。随着回火温度的提高贝氏体/马氏体和临界铁素体逐渐分解成小尺寸晶粒,而残余奥氏体的体积分数逐渐增加;屈服强度由787 MPa降低到716 MPa,塑性和低温韧性明显增强,断后伸长率由20.30%增至29.24%,-40℃下的冲击功由77 J提升至150 J。残余奥氏体体积分数的增加引起裂纹扩展功增大,是低温韧性提高的主要原因。贝氏体/马氏体的分解和残余奥氏体的生成,引起组织细化、晶粒内低KAM值位错的比例逐渐提高和小角度晶界峰值的频率增大,使材料的塑性和韧性显著提高。     

高强贝氏体基体钒微合金化TRIP钢的性能

对一种钒微合金化TRIP钢进行冷轧连续退火,研究了钢的组织特征和力学性能。结果表明,贝氏体基TRIP钢的组织由贝氏体/马氏体和少量的残余奥氏体组成。随着贝氏体区等温时间的延长,钢的抗拉强度下降,屈服强度和延伸率提高。残余奥氏体由块状向薄膜状转变,体积分数增加,薄膜状残余奥氏体主要分布在贝氏体板条间,厚度为50-90 nm。在400℃等温180 s连续退火钢板呈现出相对低抗拉强度(960 MPa)、高屈服强度(765 MPa)和高延伸率(22.0%)的特性,而且加工硬化指数(0.20)、各向异性指数(0.94)和强塑积(21120 MPa.%)也较为优良。     

热处理工艺对高成型性0.1%C-3%Mn中锰钢组织和性能的影响

研究了0.1%C-3%Mn中锰钢的热膨胀模拟相变行为和一步法与二步法ART处理对其显微组织和力学性能的影响。结果表明,二步法ART处理比一步法可产生更多的残留奥氏体,可显著改善钢的成型性能。将实验钢的热轧态试样在740℃预处理后再在660℃~680℃进行ART处理能产生12%~14%的残留奥氏体,使钢的总延伸率高于35%,均匀延伸率高于20%。热处理制度为740℃×0.5 h+670℃×1.0 h的试样具有最佳的综合性能,其屈服强度为470 MPa,抗拉强度为680 MPa,总延伸率为40.7%,均匀延伸率高达25%,冲击吸收功为163 J。     

真空分级淬火对8Cr4Mo4V钢组织和性能的影响

在真空条件下对航空轴承用8Cr4Mo4V钢进行不同温度的分级淬火并采用扫描电镜观察其微观组织、用XRD谱进行相分析并测试洛氏硬度、冲击性能和旋转弯曲疲劳性能,研究了真空分级淬火对其微观组织和力学性能的影响。结果表明,真空分级淬火后的8Cr4Mo4V钢其微观组织由下贝氏体、马氏体/残余奥氏体和碳化物组成;随着分级淬火温度的提高,淬火和回火态钢中析出碳化物的数量增加,残余奥氏体的含量降低。分级淬火温度为580℃时淬火态钢中贝氏体的含量最高(达到13.87%),残余奥氏体的含量为28.59%。回火后析出碳化物的含量和洛氏硬度均为所有分级温度中的最大值,分别为4.37%和62.38HRC。真空分级淬火能提高8Cr4Mo4V钢的综合力学性能。与未分级真空淬火相比,进行580℃×10 min真空分级淬火的8Cr4Mo4V钢的冲击韧性提高了23.3%,旋转弯曲疲劳极限提高了110 MPa。     

20CrNi3H钢汽车后桥主动齿轮的工艺改进

对469汽车单级桥后桥主动锥齿轮进行了质量分析和工艺改进。通过对20CrNi3H材料用钢的优化选择、渗碳淬回火处理各阶段工艺参数的调整以及热处理后的强化抛丸,提高了齿轮产品的表面压应力,显著增加了工件台架试验的疲劳寿命,满足了重载汽车齿轮的性能要求。     

硬度对钢蜗轮副材料磨损特性的影响

探讨了硬度对钢蜗轮副材料磨损特性的影响,为研究钢蜗轮副合理的硬度配对提供试验依据.在无润滑、室温条件下,在SRV Ⅳ微动磨损试验机上考察了硬度对12Cr2Ni4钢-18Cr2Ni4WA钢摩擦副磨损特性的影响.结果表明,钢蜗轮副材料一方硬度的增大会增强其本身的耐磨性,但是同时也会导致对偶件磨损的加剧,钢蜗轮副材料间存在一个合理的硬度配对,使得钢蜗轮副双方具有相近的使用寿命;试验条件下,摩擦副双方磨损体积相近的硬度配对为HRC59-HRC41.     

20Cr钢单向器轴破裂原因分析

20Cr钢单向器轴在试车时发生破裂,通过化学成分分析、宏观和微观检验对破裂原因进行了分析。结果表明：单向器轴的渗碳层深度过深,马氏体和碳化物级别严重超标。碳势过高、热处理过热导致淬火时开裂是零件破裂失效的根本原因。