金属热处理

屈华鹏, 王留兵, 王东辉, 吴冰洁, 冯翰秋, 许斌, 宋丹戎, 郎宇平

2021, 46(8): 1-7. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.001

摘要 ( 56 )

PDF (708KB) ( 33 )

研究了核反应堆弹簧材料用0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)镍基合金材料时效强化状态下在150~650 ℃范围内的高温弹塑性特征,并采用多种函数模型对其高温应力-应变实测数据进行了本构关系拟合计算和对比。结果表明:经过970 ℃×1 h,空冷+720 ℃×8 h,炉冷+620 ℃×8 h,空冷的三步法时效强化处理后,Inconel-718合金兼具较高的R_p0.01值和室温伸长率。Boltzmann函数模型对时效强化Inconel-718合金材料在1.5%应变范围内的高温σ-ε实测数据具有良好的拟合效果和预测计算精度,适用于核反应堆弹簧材料的选材和结构设计。

IN690合金的高温本构模型及动态再结晶模型

李冬升, 赵恩旭, 王威, 谭莉, 张俊鹏, 田振宇

2021, 46(8): 8-14. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.002

摘要 ( 60 )

PDF (629KB) ( 32 )

IN690合金在热加工过程中,存在一些复杂的冶金现象(包括:加工硬化(WH)、动态回复(DRV)和动态再结晶(DRX)等),为了揭示这些现象,通过热压缩试验创建了IN690合金的高温本构方程和DRX模型,分析了IN690合金的DRX机制。此外还利用有限元模拟(Deform-3D)软件对IN690合金的DRX过程进行模拟。结果显示,在一定的应变下,IN690合金的动态再结晶体积分数(X_DRX)随变形温度的上升或应变速率的降低而增大。

V-N微合金化CrSiMn系低合金铸钢中的析出行为

王晓东, 陈蕴博, 左玲立, 游龙, 陈冲, 毛丰, 张峻嘉

2021, 46(8): 15-19. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.003

摘要 ( 53 )

PDF (620KB) ( 27 )

利用JMatPro热力学模拟软件对V-N微合金化CrSiMn系低合金铸钢进行了计算,得到了不同V含量铸钢的平衡相组成,着重研究了平衡状态下各析出相的析出行为。结果表明,在加热过程中,V含量的增加将增大铁素体向奥氏体的转变阻力;V含量对微合金化渗碳体及M₇C₃型碳化物的析出行为影响不大;V含量对氮化物及碳氮化物的析出有较大影响,当V含量由0增加至0.18%(质量分数)时,氮化物及碳氮化物的初始析出温度由734.2 ℃提升至1133.93 ℃,最大析出量(质量分数)由0.07%提升至0.24%。

P91钢的瞬态蠕变行为分析

王妮, 刘新宝, 朱麟, 李博, 权晨

2021, 46(8): 20-25. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.004

摘要 ( 50 )

PDF (681KB) ( 23 )

系统研究了P91钢在600和620 ℃下不同应力水平时的瞬态蠕变变形行为。通过将蠕变过程中材料内部位错与析出相间相互作用耦合于内应力,结合Orowan方程,应用非线性拟合的方法确定了瞬态蠕变模型参数,对P91钢在瞬态蠕变阶段的变形曲线进行了数值模拟。结果显示,数值模拟结果与试验数据较为吻合,表明应用该模型对瞬态蠕变状态进行研究具有一定的可行性。同时,结合瞬态蠕变时间和归一化瞬态应变对温度和应力的依赖关系,进一步证实了P91钢在600和620 ℃下,135~175 MPa的应力范围内的瞬态蠕变主要是受位错攀移过程控制。

微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响

吉光, 高秀华, 龙金花

2021, 46(8): 26-29. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.005

摘要 ( 51 )

PDF (619KB) ( 22 )

为研究微合金元素Nb对高碳合金钢动态再结晶行为的影响,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次压缩试验,测定了高碳合金钢在变形温度为950~1150 ℃、应变速率为0.01~5 s^-1的流变应力曲线,利用Zeiss光学显微镜观察了奥氏体动态再结晶晶粒形态,通过回归计算获得了相应的再结晶激活能,建立了热变形方程。结果表明:较高的变形温度和较低的应变速率有利于含铌高碳合金钢发生动态再结晶;含铌高碳合金钢的动态再结晶晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,当变形温度为1050 ℃时,含铌高碳合金钢已大量出现动态再结晶晶粒;0.040%铌加入到高碳合金钢中,在应变速率为0.1 s^-1,变形温度为1150 ℃时推迟了钢的动态再结晶开始时间约2.23 s,动态再结晶形变激活能增加了52.26 kJ/mol。

镍基变形高温合金的热处理组织转变及金相分析

田伟, 常松, 周长申, 张文迪, 冯志浩, 孙信阳, 苏孺

2021, 46(8): 30-35. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.006

摘要 ( 61 )

PDF (624KB) ( 29 )

概述了镍基变形高温合金的强化方式及不同热处理制度下的显微组织转变,对晶粒度、夹杂物、析出相的转变机理以及金相评定方法进行了归纳总结,以期为镍基变形高温合金的组织性能优化及检验提供参考。

添加Cu对SiC_p/Al-Si复合材料组织与性能的影响

任俊鹏, 王毓, 董翠鸽, 赵君

2021, 46(8): 36-41. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.007

摘要 ( 49 )

PDF (623KB) ( 41 )

利用X射线衍射仪、扫描电镜、电子天平、力学性能试验机等研究了Cu元素含量对粉末冶金法制备的SiC_p/Al-Si复合材料组织与性能的影响。结果表明:添加Cu元素后,材料的致密度、硬度、抗拉强度及耐摩擦磨损性能都获得了较大的提高,且强度在Cu含量为4%(质量分数)时达到最大值。由于在基体中以铜粉的形式添加Cu元素时,较低温度下即可在Al-Cu边界通过互扩散形成液相,从而填充基体及界面处的缝隙、孔洞等缺陷;并且在压坯快速冷却到室温的过程中,生成的α-Al和Al₂Cu相均对材料有强化作用,使得复合材料的综合力学性能获得提高。

Ti-22Al-27Nb合金的晶粒长大行为

秦春, 李宁, 董福元, 李涌泉

2021, 46(8): 42-45. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.008

摘要 ( 49 )

PDF (626KB) ( 23 )

通过测量Ti-22Al-27Nb合金的晶粒尺寸并进行拟合计算,研究了Ti-22Al-27Nb合金在不同等温退火温度及时间下的晶粒长大行为。结果表明,随着等温退火温度、时间的增加,Ti-22Al-27Nb合金的晶粒尺寸呈现增加的趋势,但随着等温退火时间的延长,晶粒尺寸的长大速度呈现降低的趋势。等温退火温度为1070 ℃,合金的晶粒长大生长指数为0.38;而当温度升高至1090 ℃时,生长指数达到了0.44。随着等温退火时间的增加,Ti-22Al-27Nb合金的晶粒长大激活能呈增加趋势,范围在132.8~267.2 kJ·mol^-1。

Si对高熵合金涂层组织和高温抗氧化性能的影响

马植甄, 朱佳浩, 张晖

2021, 46(8): 46-50. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.009

摘要 ( 55 )

PDF (630KB) ( 23 )

研究了Si含量对窄带/宽带激光熔覆NiCoFeCrSi_xAlCuTiMoB_0.4(x=1.0, 0.5)高熵合金涂层组织、相结构及高温抗氧化性能的影响。结果表明:窄带涂层组织为树枝晶,主要相结构为BCC固溶体。宽带涂层为较粗大的树枝晶,相结构由BCC固溶体和存在于枝晶间的B(Fe, Si)₃、Cr₂B少量第二相组成,且Si元素的减少使得涂层中的B(Fe, Si)₃第二相含量减少。宽带涂层经800 ℃氧化50 h后氧化产物截面主要由富Cr的外氧化层和富Al的内氧化层组成,Si元素含量的增加提高了涂层的抗高温氧化性能,特别是显著降低了内氧化层厚度。

热轧超高强度复相钢的氢脆敏感性

王海波, 徐震霖, 胡学文, 彭欢

2021, 46(8): 51-55. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.010

摘要 ( 54 )

PDF (621KB) ( 34 )

通过电化学充氢和升温脱氢分析(TDS)试验,研究了热轧超高强度复相钢M950的氢逸出行为和氢陷阱类型。利用慢应变速率拉伸(SSRT)试验,研究了M950钢的氢脆敏感性,并采用场发射扫描电镜(FESEM)分析了拉伸断口的微观形貌。结果表明,试验钢的氢陷阱激活能为15.0 kJ/mol,该钢的主要氢陷阱为晶界。随着电化学充氢时间的延长,试验钢氢含量逐渐增加,塑性明显下降,但抗拉强度下降幅度较小;拉伸断口形貌由微孔聚集型韧性断裂向准解理、沿晶脆性断裂过渡。

不同热处理条件下亚共晶高铬铸铁的组织和性能

于洪军, 宋传颂馨, 程福超, 高志喆, 陈小艳, 王永金, 张应超

2021, 46(8): 56-60. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.011

摘要 ( 63 )

PDF (625KB) ( 26 )

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪以及力学性能测试等方法,对不同热处理条件下的亚共晶高铬铸铁进行微观结构表征以及性能测试,研究不同热处理条件对亚共晶高铬铸铁组织及性能的影响。亚共晶高铬铸铁的硬度和冲击吸收能量随淬火温度的升高和保温时间的延长先升高后下降,淬火回火后的最大硬度可达到58 HRC,最大冲击吸收能量可达到15 J。

真空热处理后Ni-Co-W-Ta-Al-Cr-Mo-Re-Nb-Hf系镍基单晶高温合金表面的氧化状态分析

孔令利, 贺瑞军, 刘杭, 成亦飞

2021, 46(8): 61-64. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.012

摘要 ( 187 )

PDF (621KB) ( 32 )

将Ni-Co-W-Ta-Al-Cr-Mo-Re-Nb-Hf系镍基单晶高温合金试样在真空炉中完成固溶和时效真空热处理,由于设备状态或是其他原因造成试样表面存在不同程度的氧化(即表现出不同的氧化色),利用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析对不同氧化色的单晶高温合金试样表面氧化微观组织和氧化物成分进行观察和测试。结果表明:单晶高温合金试样随着氧化程度的加深表面氧化物的组织状态和成分存在不同程度的变化,对于该氧化问题应详细分析原因并对症处理,最终才能获得表面质量满足要求的单晶高温合金制件。

不同截面尺寸贝氏体非调质钢的组织和性能

李梦鸽, 程巨强, 尹思博

2021, 46(8): 65-69. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.013

摘要 ( 52 )

PDF (631KB) ( 22 )

研究了经920 ℃空冷,300 ℃回火后不同直径贝氏体非调质钢棒料的组织和力学性能。结果表明,不同直径贝氏体钢试棒,经空冷+回火后的组织均为贝氏体铁素体和残留奥氏体,属于无碳化物贝氏体组织,ϕ30 mm以下棒料热处理后组织变化较小,直径大于ϕ50 mm棒料,心部组织有所粗化,并伴随粒状贝氏体量的增加。热处理后,随棒料直径的增加,其强度、硬度有降低的趋势。直径大于ϕ50 mm棒料的冲击吸收能量随直径的增加有降低的趋势。ϕ70 mm棒料R/2处抗拉强度为1226 MPa,心部冲击吸收能量(KV₂)为61.3 J。较大直径的贝氏体非调质钢具有良好的强韧性。

城际及高铁轨道用辙叉贝氏体钢的组织与性能

李缘, 栾道成, 胡志华, 邓天鑫, 任阳, 左城铭, 王正云

2021, 46(8): 70-72. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.014

摘要 ( 51 )

PDF (619KB) ( 20 )

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机以及万能试验机研究了城际及高铁轨道辙叉用贝氏体钢的组织与力学性能。结果表明,试验钢在空冷条件下即可得到贝氏体组织,经XRD分析其组织为无碳化物贝氏体。试验钢的抗拉强度达到1410 MPa,室温冲击吸收能量高达89 J,硬度较高且具有较好的强韧性配比。低温冲击试验结果表明,试验钢可以满足低温环境下城际及高铁轨道辙叉的使用要求。

低成本800 MPa级镀锌超高强度双相钢的微观组织与性能

刘靖宝, 田秀刚, 张杰, 魏焕君, 杨丽娜, 王朝, 李孟星

2021, 46(8): 73-76. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.015

摘要 ( 55 )

PDF (623KB) ( 20 )

利用光学显微镜、透射电镜(TEM)对800 MPa级双相钢热轧、冷轧及热镀锌后的显微组织进行了观察,分析比较了热镀锌后整卷通板宽不同位置的力学性能。结果表明:试验钢经795 ℃保温150 s后热涂镀,微观组织以铁素体+马氏体为主,铁素体晶粒尺寸在2.3～6.0 μm之间,马氏体体积分数为21％左右。热镀锌后抗拉强度为825 MPa,屈服强度为505 MPa,断后伸长率为19%,沿板宽方向力学性能稳定性较好,抗拉强度波动在20 MPa以内,屈服强度波动在4 MPa以内,断后伸长率波动1%。对热镀锌后整卷钢头中尾部进行了折弯性能评价,以3倍厚度弯心直径进行横向180°折弯试验,结果都没有开裂,能够满足用户对高折弯性能的要求。

热处理专用有限元求解器的开发

陈震昊, 徐骏, 王婧, 顾剑锋

2021, 46(8): 77-84. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.016

摘要 ( 44 )

PDF (622KB) ( 24 )

热处理专用有限元求解器是实现热处理工艺模拟计算的核心技术,国外商业软件公司长期占据领先地位。介绍了自主开发热处理专用有限元求解器MetalX的基本物理场数学模型、功能特点及其算法流程。应用该求解器进行了18CrNiMo7-6钢试样的渗碳过程模拟计算,并与主流商业有限元软件MSC.Marc的模拟结果进行了对比分析。结果表明:该求解器能够实现热-相变-扩散-结构四场耦合非线性分析,并能实现加热、渗碳、淬火全过程中零件温度、组织、碳浓度分布、变形与残余应力的预测,具有与主流商业有限元软件相近的计算精度。

挤压对Mg-5Li-5Al-0.6Y合金组织、力学性能和腐蚀行为的影响

叶佳钰, 冯艳, 贺玉卿, 杨柳忠

2021, 46(8): 85-91. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.017

摘要 ( 44 )

PDF (632KB) ( 39 )

对铸态Mg-5Li-5Al-0.6Y合金进行了热挤压,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了挤压对铸态合金物相和微观组织的影响。通过对挤压前后的合金进行室温拉伸试验和断口形貌分析,研究了挤压对合金力学性能的影响。通过析氢、质量减少、动电位极化曲线和电化学阻抗分析了挤压对合金腐蚀行为的影响。结果表明,挤压细化了Mg-5Li-5Al-0.6Y合金的晶粒,第二相沿挤压方向破碎成更细小弥散的颗粒,使合金的室温抗拉强度和伸长率分别提高至243.33 MPa和7.31%,合金的腐蚀速率(由质量减少计算得到)从17.60 mm·y^-1降低至8.41 mm·y^-1,提高了合金的耐腐蚀性能。

锻焊和形变热处理对铸造高锰钢辙叉耐磨性的影响

林芷青, 张福成, 马华, 王琳, 陈晨, 徐明

2021, 46(8): 92-98. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.018

摘要 ( 52 )

PDF (620KB) ( 25 )

铸造高锰钢是应用非常广泛的耐磨材料之一,但是由于铸造高锰钢存在缩松、气孔、晶粒粗大等铸造缺陷,导致其存在力学性能降低、服役稳定性差等难题。为了减少铸造高锰钢辙叉孔洞类缺陷和细化奥氏体晶粒,研究了锻焊和形变热处理(FW&TMCP)对铸造高锰钢辙叉耐磨性的影响,首先对铸造高锰钢和FW&TMCP高锰钢进行常规拉伸性能测试,然后在不同载荷作用下对铸造高锰钢和FW&TMCP高锰钢进行摩擦磨损试验。结果表明,FW&TMCP高锰钢的强塑性远高于铸造高锰钢,应变硬化速率也高于铸造高锰钢。微观组织结果显示FW&TMCP高锰钢的孔洞类缺陷减少了82%,致密度大幅提高。随着摩损载荷的增大,两种状态高锰钢摩擦因数均逐渐减小。在施加相同磨损载荷时,铸造高锰钢的摩擦因数小于FW&TMCP高锰钢;FW&TMCP高锰钢的塑性变形程度更小,耐磨性更高。随着磨损载荷的增大,两种状态高锰钢的磨损机制均由粘着磨损转变为磨粒磨损。

回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

刘笑笑, 张铮, 张杰, 杨燃, 俞城双, 韩丽娜, 乔珺威

2021, 46(8): 99-104. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.019

摘要 ( 58 )

PDF (678KB) ( 25 )

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。

回火温度对高性能耐火钢组织和性能的影响

张开广, 童明伟, 易勋

2021, 46(8): 105-108. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.020

摘要 ( 63 )

PDF (595KB) ( 21 )

利用光学显微镜、透射电镜、力学性能测试等方法,研究了回火温度对某高性能耐火钢组织和性能的影响。研究表明,回火后试验钢均表现出良好的高温性能和强韧性匹配,650 ℃回火时试验钢的耐火性能和低温冲击性能达到最优。回火前后试验钢的组织以多边形F+板条/粒状B为主,含有少量M/A岛,且有较多近似球形或椭圆形碳化物或复合碳氮化物析出。随着回火温度的升高,组织稍有粗化,部分板条B合并变成胞状结构,M/A岛数量及形态变化不大,但有效尺寸略有减小,600 ℃回火后析出相增加,650 ℃和680 ℃回火后有大量尺寸在50 nm以下的第二相质点析出,进一步确保了试验钢的耐火性能和低温冲击性能。

固溶温度对改型In617合金组织和性能的影响

李其, 陈正宗, 蒋新亮, 刘正东, 左良

2021, 46(8): 109-114. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.021

摘要 ( 54 )

PDF (597KB) ( 22 )

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)表征、EDS分析以及力学性能测试等方法研究了固溶温度对改型Inconel617(In617)合金组织和性能的影响。结果表明,改型In617合金在950~1200 ℃固溶2.5 h,平均晶粒尺寸从18 μm增长至183 μm;并建立了改型In617合金在950~1200 ℃固溶处理过程中的晶粒长大动力学模型。当固溶温度为1000 ℃时,晶界处M₂₃C₆碳化物回溶;超过1100 ℃固溶时,M₆C碳化物也基本回溶完毕,合金中仅存大尺寸MC型碳化物。随着固溶温度升高,混晶现象发生,合金高温强度逐渐降低,主要归因于碳化物的逐步回溶。其中在1050 ℃固溶时,由于晶界碳化物没有回溶完毕,所以此时改型In617合金的强度下降幅度不高,而当固溶温度达到1200 ℃时,晶界处碳化物消失,晶粒已经长大,导致合金强度大幅降低。

时效时间对低密度超高锰铸钢组织性能的影响

高志喆, 程福超, 冯一帆, 孙健, 王永金

2021, 46(8): 115-120. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.022

摘要 ( 65 )

PDF (657KB) ( 24 )

为了提高传统高锰钢的初始硬度和强度,设计一种低密度超高锰铸钢,水韧处理后在550 ℃分别保温1~4 h时效处理,研究保温时间对试验钢组织性能的影响。试验结果显示:当时效保温时间为2 h,试验钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度为1041.7 MPa,屈服强度为1002.7 MPa,断后伸长率为17.6%,冲击吸收能量(V型缺口)为62.0 J,硬度为268.5 HBS;与仅水韧处理相比屈服强度提高了107.3%,硬度提高了28.8%。试验钢强度和硬度的提升主要来自于纳米级κ碳化物的析出强化。

固溶温度对GH4169合金锻件力学及焊接性能的影响

菅晓君, 崔保伟, 黄艳军, 亢涛涛, 王萍, 宋玥, 李伟强

2021, 46(8): 121-124. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.023

摘要 ( 70 )

PDF (597KB) ( 35 )

为了能同时满足某固溶态使用的GH4169合金航天锻件的力学和焊接性能的要求,研究了固溶温度对GH4169合金锻件硬度和拉伸性能的影响规律,并对相应固溶温度下锻件的同种和异种金属的焊接质量进行了表征分析。结果表明,固溶温度对合金的微观组织和力学性能均有显著影响,随着固溶温度的提高,晶界粗大相(主要为δ相)的回溶不断增加,合金的硬度及强度指标显著下降,伸长率显著提高。对经不同温度固溶处理的GH4169合金进行同种金属和异种金属(920 ℃固溶处理GH4169合金和固溶态0Cr18Ni9不锈钢)的焊接试验,其焊缝宏观、微观、X光检测均能满足使用要求,结合力学和焊接质量最终确定固溶态使用的GH4169合金锻件的最佳固溶温度为900~940 ℃。

固溶时效处理对8030铝合金导线组织性能的影响

韩茜, 李茂扬, 秦国飞, 李旭东, 董超, 张美丽, 代卫丽

2021, 46(8): 125-132. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.024

摘要 ( 43 )

PDF (603KB) ( 22 )

研究了固溶时效处理对8030铝合金导线组织性能的影响。结果表明,未经热处理的8030铝合金导线由α-Al、Al₆Fe、Al₁₃Cu₄Fe₃、AlMg₂Zn相组成。经过480 ℃固溶处理6 h后,AlMg₂Zn相完全溶入基体,Al₁₃Cu₄Fe₃相及Al₆Fe相部分溶入基体。再经240 ℃时效处理6 h后,第二相重新析出。经固溶时效处理后,8030铝合金导线的导电率都有所提高,在480 ℃固溶处理6 h,再经240 ℃时效处理6 h后,其导电率最高达56.67%IACS,比未经热处理的合金导电率提高了3.41%。经固溶时效处理后,8030铝合金导线的伸长率显著提高,在480 ℃固溶处理6 h,再经200 ℃时效处理4 h后,伸长率从未经热处理的3.75%提高到31.25%。

直轧条件下含Nb钢筋中Nb(C, N)的析出强化机理及控冷工艺优化

张宏亮, 冯光宏, 王宝山

2021, 46(8): 133-138. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.025

摘要 ( 48 )

PDF (593KB) ( 25 )

为了解决方坯直轧工艺生产含Nb钢筋出现的强化效果不显著问题,通过经典形核理论计算了Nb(C, N)在奥氏体中沉淀析出动力学行为特点,并通过现场控冷工艺试验验证了理论计算的结果。结果表明,加热炉轧制生产含Nb钢筋过程中Nb(C, N)的沉淀析出以晶界形核为主,方坯直轧工艺生产含Nb钢筋过程中Nb(C, N)的沉淀析出以位错形核为主;在含Nb钢筋的成分体系下,Nb(C, N)在奥氏体中沉淀析出过程中的晶界形核和位错形核C曲线鼻尖点温度分别约为1000 ℃和900 ℃;方坯直轧工艺生产含Nb钢筋可以在精轧机架间设置多段预穿水,以保证足够低的终轧温度,来获得Nb(C, N)沉淀析出的最佳强化效果。

高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的生产工艺

彭宁琦, 何航, 罗登, 范明, 李中平

2021, 46(8): 139-143. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.026

摘要 ( 52 )

PDF (593KB) ( 25 )

利用MMS-200热模拟试验机和实验室电炉进行热模拟试验和热处理试验,通过硬度、拉伸和冲击性能检测及显微组织观察,对高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的控轧控冷工艺和热处理工艺进行了研究。结果表明:高强韧耐候桥梁钢Q500qENH宜采用热机械轧制(TMCP)+回火的生产工艺;冷却速度10~20 ℃/s、返红温度500~550 ℃、回火温度450~500 ℃时,试验钢的高强韧性和低屈强比匹配较佳;TMCP态的组织以板条贝氏体为主,回火后组织逐渐由板条状向粒状转变,且原奥氏体晶界变得更清晰;随回火温度的升高,试验钢的拉伸曲线由拱顶型向吕德斯型变化。

2195铝锂合金的热变形行为

包张飞, 唐丽娜, 吴杏苹, 栾佰峰

2021, 46(8): 144-149. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.027

摘要 ( 64 )

PDF (596KB) ( 30 )

在Gleeble-1500热模拟机上实施热压缩试验,研究2195铝锂合金在变形温度360~500 ℃,应变速率0.1~10 s^-1时的热变形行为,并通过OM和EBSD研究了热变形中微观组织的演变。基于动态材料模型理论及Zener-Holloman参数,构建了2195铝锂合金的应变量为50%时的加工图及本构方程。结果表明,流变应力随变形温度降低或者应变速率的增加而提高,高温软化机制包括动态回复与动态再结晶。利用加工图及显微组织分析确定了试验参数范围内热变形过程的最佳工艺参数为480 ℃/10 s^-1;发现失稳区形变组织和再结晶组织呈层状交替分布,且随着变形温度降低,形变组织层厚度增加;稳定区的微观组织具有明显的动态再结晶特征,形变组织基本消失。

轧制工艺对V-Nb微合金化HRB600E钢筋组织及性能的影响

杨晓伟, 陈焕德, 周云, 张宇

2021, 46(8): 150-155. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.028

摘要 ( 51 )

PDF (600KB) ( 21 )

采用了高温共聚焦显微镜、高分辨透射电镜和光学显微镜等系统研究了轧制工艺对V-Nb微合金化HRB600E钢筋的组织、力学性能及析出行为的影响。结果表明,试验钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高、保温时间延长而增大。轧制温度提升60 ℃后,试验钢组织中珠光体团比例及尺寸分别增加10.9%和5.1 μm,导致抗拉强度增加30~40 MPa,断后伸长率降低3%~5%;同时,试验钢中V(C, N)析出数量减少而VNb(C, N)数量增加,整体析出粒子数量减少但其等效圆直径增大。不同轧制工艺析出强化效果差别不大,整体中的相变强化效果大于析出强化。

新型刀具用钢的热处理工艺及微观组织

段文峰, 石全强, 李积回, 何玲, 范倚豪, 邵品, 严伟

2021, 46(8): 156-163. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.029

摘要 ( 60 )

PDF (593KB) ( 24 )

采用不同淬回火工艺系统地研究了一种高碳高铬马氏体刀具用钢—SIMR的热处理工艺和微观组织,通过XRD、SEM和TEM等表征方法,分析测试了不同淬火温度和回火温度下SIMR刀具用钢的微观组织、碳化物形貌与分布和显微硬度等,获得了SIMR的最佳热处理工艺。结果表明,SIMR刀具用钢的晶粒尺寸随着淬火温度的升高而逐渐增大,冶炼凝固过程中析出的富铬M₇C₃型一次碳化物随着淬火温度的提高而逐渐回溶,显微硬度总体上呈现先升高后降低的趋势,回火温度在150~300 ℃间,SIMR刀具用钢的最佳热处理工艺为在1050 ℃淬火处理20 min,油冷,然后在150 ℃回火处理90 min,空冷。

敏化处理对不同状态304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响

张慧云, 孟宪明, 郑留伟, 梁伟

2021, 46(8): 164-169. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.030

摘要 ( 61 )

PDF (595KB) ( 31 )

研究固溶态和冷轧态304奥氏体不锈钢分别在650 ℃敏化2 h和24 h后的氢脆敏感性。结果表明:冷轧态与固溶态相比,因产生了应变诱导马氏体,氢脆敏感性增加;敏化处理会增加固溶态试验钢的氢脆敏感性,敏化时间越长,氢脆敏感性越高;相反,冷轧态试验钢在高温敏化时马氏体部分逆相变成奥氏体,会在一定程度上降低试验钢的氢脆敏感性,敏化时间越长,氢脆敏感性越低。

均匀塑性变形X80管线钢的时效和退火工艺

许彦, 刘迎来, 李亮, 聂向晖, 丰振军, 郭雷, 刘志鹏

2021, 46(8): 170-173. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.031

摘要 ( 47 )

PDF (593KB) ( 23 )

从应变时效和退火处理入手,通过设置不同预应变量模拟管材出现均匀塑性变形而未发生颈缩,研究不同热处理方式对预应变X80管线钢性能的影响。研究发现未处理的X80管线钢的拉伸曲线具有连续屈服特征,没有明显的屈服平台,在均匀塑性变形阶段进行预拉伸后管材发生明显加工硬化,屈服强度最大增加值为148 MPa,管材的断后伸长率和形变硬化指数随着预应变量增大出现降低的现象;预应变管材经260 ℃时效处理后其拉伸曲线出现屈服平台,屈服强度继续升高,断后伸长率则持续降低,应变硬化性能未见明显变化;而预应变管材经660 ℃退火处理后其拉伸曲线出现明显屈服平台,屈服强度小于原始管材强度,屈强比、断后伸长率和形变硬化指数等性能参数得到明显改善。

中间退火工艺对6016铝合金组织与性能的影响

丁轩, 甘玉荣, 张春菊, 王立强, 杨明球, 李辉

2021, 46(8): 174-179. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.032

摘要 ( 65 )

PDF (598KB) ( 23 )

通过扫描电镜、透射电镜等手段研究了汽车外板用6016铝合金生产过程中微观结构的演变规律和中间退火工艺对综合性能的影响。结果表明,连续退火比箱式退火具备更强的晶粒细化作用;中间退火前冷轧压下量对结晶相破碎效果显著,结晶相尺寸从4.38 μm降至3.20 μm左右,降低了约27%;中间退火处理弱化了T4P态板材中的不均匀屈服延伸。箱式退火的慢升温速率和长时间中温保温导致Mg₂Si相沿晶析出并粗化。

60Si2Mn弹簧钢退火过程中的组织与性能变化

赵阳磊, 王灵水, 邱胜闻, 董升朝, 陈利阳

2021, 46(8): 180-183. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.033

摘要 ( 92 )

PDF (595KB) ( 32 )

采用金相分析、能谱分析、力学性能检测等方法研究了60Si2Mn热轧弹簧钢在略低于奥氏体初始转变温度Ac₁退火过程中的组织和性能变化。研究发现,退火过程中试验钢的强度、硬度随退火时间的延长先下降后升高,试样的塑性、韧性则先升高后降低。金相分析结果显示,试样在退火过程中首先珠光体中的渗碳体片层不断增厚、间距增大,然后渗碳体片层发生断裂、球化,球化率随时间的延长不断提高;当退火时间达到10 h之后试样中出现“岛状组织”,并且随着退火时间的延长,“岛状组织”体积分数不断增多,30 h达到20%。经过进一步分析检测,“岛状组织”为马氏体,马氏体组织中的Si含量显著低于基体组织,而Mn含量显著高于基体组织。

磁场深冷处理对YG11C硬质合金耐磨性的影响

兰东生, 闫献国, 陈峙, 蒋一江, 原瑞泽, 姚永超, 苏杭

2021, 46(8): 184-188. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.034

摘要 ( 54 )

PDF (599KB) ( 25 )

基于深冷处理提供的温度场和永磁体提供的匀强磁场,对YG11C硬质合金进行磁场深冷处理,并与常规工艺和深冷处理工艺进行了对比分析。结果表明: 深冷处理较常规处理,其耐磨性提高了约35%,磁场深冷处理相应降低了约21%。在微观机理上,深冷处理后合金中η相碳化物数量增加是耐磨性提高的主因。磁场深冷新工艺处理后,合金中α-Co向ε-Co 转变增多,使得粘结相变脆且塑性变形能力降低,从而使得耐磨性降低。

0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢底座的真空热处理

贺利

2021, 46(8): 189-191. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.035

摘要 ( 51 )

PDF (600KB) ( 22 )

以0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢底座为研究对象,通过工艺试验方法获得了既满足力学性能要求又满足畸变量控制要求的真空固溶时效工艺。结果表明,采用1060 ℃×1.5 h固溶,油冷+460 ℃×4 h时效,空冷处理后的工件可达到技术要求,即抗拉强度≥1420 MPa,硬度≥42.5 HRC,安装面平面度≤0.5 mm。此外,在真空淬火炉中可通过调节淬火油温度,延长充气预冷时间等措施实现尺寸控制。

退火处理对3D打印CoCrFeMnNi高熵合金组织和性能的影响

吴颖, 曾强, 肖辉进, 朱绍维

2021, 46(8): 192-196. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.036

摘要 ( 54 )

PDF (596KB) ( 23 )

采用选区激光熔化(SLM)工艺制备了等原子比CoCrFeMnNi高熵合金,并对试验合金分别进行了650 ℃×1 h和900 ℃×1 h的退火处理。结合微观组织分析、拉伸性能分析和断裂特征分析,研究了退火工艺对SLM制备的CoCrFeMnNi高熵合金组织和力学性能的影响。结果表明:打印态试样屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为672 MPa、751 MPa和34.3%。650 ℃×1 h退火处理后,屈服强度、抗拉强度和伸长率略微降低,分别为583 MPa、718 MPa和33.5%。900 ℃×1 h退火处理后屈服强度和抗拉强度分别降低至494 MPa和707 MPa,伸长率提高至46.6%。断口呈典型的韧窝特征,变形机制均为纳米孪生。

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

胡晓梅, 刘立宁, 苏凤, 王家明, 陈祥光, 许浩

2021, 46(8): 197-200. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.037

摘要 ( 47 )

PDF (594KB) ( 20 )

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。

42CrMo4钢风电主轴的热处理工艺

史可庆, 郭甫, 安龙森, 陈云, 杜子阳, 武萌, 徐钦佩

2021, 46(8): 201-204. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.038

摘要 ( 65 )

PDF (646KB) ( 28 )

某公司生产的42CrMo4钢风电空心主轴产品某一型号出现淬火开裂的比例较高,报废率近20%。用ARL8860直读光谱仪、MTS万能试验机、SANS冲击试验机、徕卡光学显微镜等对该产品进行一系列理化检验,并结合相关理论基础分析发现,将原淬火工艺优化为860 ℃加热后预冷至820 ℃浸水淬火,淬火水冷20 min,极大降低了产品开裂风险,为该企业解决了技术难点。860 ℃保温,预冷至820 ℃,水淬保持20 min,后经610 ℃高温回火处理,得到回火索氏体+粒状贝氏体+贝氏体铁素体条块的复相组织,性能满足抗拉强度＞700 MPa,-30 ℃冲击吸收能量＞40 J的要求。

液压柱塞泵用30CrMoV9钢的调质与气体渗氮工艺

王镌, 胡柯, 钟湘玲, 金永黔

2021, 46(8): 205-208. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.039

摘要 ( 70 )

PDF (568KB) ( 27 )

为提高液压柱塞泵用30CrMoV9钢的综合性能及表面的耐磨性和抗疲劳性,对30CrMoV9钢的调质工艺及粗加工后的气体渗氮工艺进行了研究,对调质硬度、渗氮层深度、渗氮后的显微组织、渗氮层硬度等进行了测试。结果表明,经900 ℃淬火及630～640 ℃的回火处理后,30CrMoV9钢可满足硬度在28~35 HRC的要求;调质态30CrMoV9钢进行气体渗氮处理后,表面平均硬度可达750 HV0.5以上,可有效提高零件的接触疲劳强度。

45钢激光氮合金化涂层的组织性能及工艺优化

李海涛, 樊帅奇, 张蕾涛, 戴姣燕, 徐金富

2021, 46(8): 209-213. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.040

摘要 ( 50 )

PDF (571KB) ( 28 )

利用激光合金化技术在45钢表面制备了氮合金化层,并采用正交试验法优化了合金化工艺参数,采用OM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机等手段研究了优化工艺处理后的合金化层的组织及性能。结果表明,随激光功率和扫描速度增大,合金化层硬度呈先增后降的趋势,在1.0 kW和500 mm·min^-1时硬度分别达到最大值782 HV0.3和725 HV0.3,随着搭接率的增加,合金化层硬度逐渐下降,其最优工艺为:激光功率1.0 kW、扫描速度500 mm/min和搭接率30%;经最优工艺处理后的合金化区组织由γ-(Fe,N)、γ-(Fe,C)、针状马氏体、γ′(Fe₄N)、ε(Fe₂N)以及Fe₃C等固溶体和化合物组成,以柱状晶和胞状晶为主,厚度约为120 μm,平均硬度约为816 HV0.3,热影响区组织由少量针状马氏体以及残留奥氏体等组成,厚度约为200 μm,硬度由768 HV0.3到242 HV0.3呈梯度分布;合金化层的摩擦因数约为0.4827,磨损率为8.218×10^-15 m³·N^-1·m^-1。

以渗铝为主的Q195钢交流电场增强粉末法铝铬共渗特性

陈超, 谢飞, 潘建伟

2021, 46(8): 214-218. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.041

摘要 ( 45 )

PDF (570KB) ( 23 )

在渗铝剂中加入铬粉,对Q195钢在800 ℃进行以渗铝为主的交流电场增强及常规粉末法铝铬共渗。用金相显微观测、X射线衍射分析、显微硬度测试等分析渗层组织、相、厚度及显微硬度沿渗层深度方向的分布。结果表明,相较单一渗铝,添加少量铬粉对常规铝铬共渗层组织和厚度影响不大,但次表层硬度提高;交流电场对单一渗铝和铝铬共渗均有促渗作用,较单一渗铝,添加微量铬粉进一步加快渗速,但对次表层硬度影响不大,随渗剂中铬粉含量增加,渗层厚度先增后减,添加0.1%铬粉时促渗效果最为显著,所得渗层厚约123 μm,而交流电场单一渗铝层厚约50 μm,常规单一渗铝层厚仅约18 μm。

电弧离子镀CrTiN涂层的结构及耐腐蚀性能

王其晒, 张林, 李伯荣, 张宝荣, 赵志勇

2021, 46(8): 219-224. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.042

摘要 ( 59 )

PDF (569KB) ( 21 )

采用电弧离子镀技术在模具钢H13表面沉积Cr_xTi_1-xN涂层,系统研究了不同Cr/Ti原子比对CrTiN合金化涂层结构、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。结果表明:通过改变分离靶弧流实现CrTiN涂层中Cr/Ti原子比的有效调控,所制备的CrTiN涂层主要由面心立方结构(Cr, Ti)N和CrN组成,随着Cr/Ti原子比从1.1增加至1.8,涂层相结构由随机取向向(111)晶面优先生长转变。CrTiN合金化涂层显微硬度较CrN涂层得到明显提升,并随着固溶引起的晶格畸变程度变化而具有一个极大值。通过电化学阻抗谱和动电位极化曲线分析,当Cr/Ti原子比为1.4时,致密的Cr_0.59Ti_0.41N涂层具有最佳的耐腐蚀性能。

42CrMo钢活塞杆表面氧氮复合渗层的显微组织和耐磨性能

王自力, 陈荣发, 郑志伟, 何玉龙, 史敏杰, 王锴, 周晓进

2021, 46(8): 225-229. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.043

摘要 ( 51 )

PDF (574KB) ( 25 )

采用气体氧氮复合处理对42CrMo钢活塞杆进行表面改性和耐磨性能研究,通过金相分析、显微硬度测试及干摩擦磨损试验等方法对比分析了不同表面工艺处理后的试样组织和性能。结果表明: 调质态42CrMo钢经8 h气体氧氮复合处理后表面形成了1~2 μm由Fe₃O₄组成的氧化层及ε-Fe_2-3N和γ′-Fe₄N组成的约18 μm厚的化合物层,有效渗层的总厚度约为340 μm。在相同干摩擦条件下,未处理的基材试样与镀铬处理试样的磨损机制为磨粒磨损并伴随轻微粘着磨损。气体氧氮复合处理后试样具有最低平均摩擦因数和磨损率,磨损机制为磨粒磨损,耐磨性能最优。

表面粗糙度对磁控溅射纯Cu靶材刻蚀区表面形貌及溅射性能的影响

杨文灏, 鲍明东, 唐宾, 王钰鹏, 赵国华, 王帅康, 王铎

2021, 46(8): 230-235. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.044

摘要 ( 55 )

PDF (564KB) ( 25 )

通过将不同粗糙度的纯Cu试样安装在组合靶中以保证相同试验条件,采用白光干涉仪、离子镀膜机、电子分析天平和扫描电镜等方法研究了表面粗糙度对磁控溅射金属靶刻蚀区表面形貌及溅射性能的影响。结果表明,不同粗糙度的试样严重影响其溅射后的表面形貌,在靶材刻蚀最深区域出现凹坑和连续凸起分布的形貌,而在刻蚀较浅的区域出现了溅射蚀坑和不完全刻蚀的晶粒所形成的“亮点”;取向不同的晶粒内部和晶粒边界刻蚀后均出现台阶状形貌,但晶粒内部台阶高度和宽度远远小于晶粒边界,这是由于晶界刻蚀速率较晶粒内部快;表面初始粗糙度越大的试样溅射10 h后,其刻蚀最深区域的表面粗糙度越大;试样溅射过程的前10 h,初始表面粗糙度最小的试样其溅射产额最大。因此,可通过降低靶材表面粗糙度来增加薄膜沉积速率和溅射过程的稳定性。

激光功率对TC4合金表面Ni60A/CeO₂熔覆层组织及耐腐蚀性能的影响

龚玉玲, 武美萍, 崔宸, 李杨

2021, 46(8): 236-240. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.045

摘要 ( 49 )

PDF (570KB) ( 20 )

为了提高TC4合金基体表面的耐腐蚀性能,运用激光熔覆同轴送粉技术,采用1200、1500、1800、2100、2400 W等不同激光功率在TC4合金基体表面上制备Ni60A/CeO₂复合熔覆层,对熔覆层进行了显微组织观察、电化学检测以及电化学腐蚀后的表面观察,探究激光功率对熔覆层耐腐蚀性能的影响。研究表明,随着激光功率的增加,熔覆层的显微组织变得排布均匀且细密,电化学特性呈现出耐腐蚀性先增大后减小的特点。当激光功率为2100 W时,电化学阻抗最大,为25.74 km²,熔覆层表面并未出现明显的腐蚀隧道,大部分为腐蚀产物覆盖在Ni60A/CeO₂熔覆层的表面,耐腐蚀性良好。

氧化时间对低合金弹簧钢奥氏体晶粒度测定的影响

陈继平, 张乐, 邢献强, 孙国庆, 钱健清

2021, 46(8): 241-245. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.046

摘要 ( 40 )

PDF (569KB) ( 20 )

氧化法可用于钢中晶粒度的测定。研究控制氧化时间对弹簧钢50CrV奥氏体晶粒度的影响。结果发现,氧化过程大致分为3个阶段:第一阶段,过剩铁素体相不断转变为奥氏体;第二阶段,基体与氧化膜之间的阴阳离子再次加快扩散,下层金属基体继续氧化脱碳,部分之前试样表面的奥氏体晶界被替代;第三阶段,一、二阶段的奥氏体晶粒逐渐长大,新旧氧化膜叠加生长,并在55SiCr、60Si2Mn、65Si2CrV钢得到验证。在不影响检测结果准确性的情况下,氧化时间可以由标准的60 min缩短至一半左右,再通过修正可得到晶粒度为10.96级,此结果与直接腐蚀法11.00级和氢致沿晶断口法11.09级相近。

60Si2Mn弹簧钢的断裂失效分析

聂小龙, 高加强, 孟开仁, 王军艺, 刘新宽

2021, 46(8): 246-249. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.047

摘要 ( 64 )

PDF (564KB) ( 35 )

60Si2Mn弹簧钢在正常服役过程中出现断裂,断裂后部分原件损失,根据材料力学原理,并结合断口特征,确定断裂起源位置;采用光学显微镜、扫描电镜、体视显微镜、直读光谱仪等对残留端口的显微组织、宏微观断口形貌和化学成分等进行观察和检测分析,以确定断口起源和断口特征。结果表明:由于生产过程操作不当,弹簧表面存在微裂纹,同时由于喷丸处理的工艺不恰当,造成弹簧表面形成较深的应力线,应力线发展成为沿应力线的开裂和脱落。这些微裂纹、开裂以及脱落,作为弹簧的疲劳断裂源,造成了弹簧的断裂。

20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂原因分析

许鸿翔, 王红伟, 张衡, 汪军, 赵少甫

2021, 46(8): 250-253. doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.08.048

摘要 ( 90 )

PDF (569KB) ( 27 )

采用光学显微镜、显微硬度计和光谱分析仪等测试方法,对20Cr2Ni4钢齿轮渗碳淬火及装配后开裂的原因进行分析。结果表明,该渗碳淬火齿轮齿顶硬度和硬化层深度均满足要求,显微组织良好。轮辐减重孔处为裂纹源,减重孔内壁明显的粗刀痕形成的应力集中导致齿轮与轴系装配后裂纹逐步扩展到齿轮内孔,进而导致开裂失效,并据此提出了改进措施。

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