42CrMo钢激光-感应复合淬火滚动磨损与疲劳损伤行为研究

作     者：张群莉 黄华 唐泽浩 李国昌 牛庆安 陈智君 杜杨琼 姚建华 Zhang Qunli;Huang Hua;Tang Zehao;Li Guochang;Niu Qing’an;Chen Zhijun;Du Yangqiong;Yao Jianhua

作者机构：浙江工业大学激光先进制造研究院浙江杭州310023 高端激光制造装备省部共建协同创新中心浙江杭州310023 中浙高铁轴承有限公司浙江衢州324407 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2022年第49卷第8期

页      面：244-255页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0407301) 浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(2022C03021) 浙江省属高校基本科研业务费项目(RF-C2019003) 

主　　题：激光技术 复合淬火 42CrMo钢 滚动疲劳 硬化层深度 裂纹 

摘      要：为了突破单一激光淬火硬化层深度较浅的局限性,采用激光和电磁感应双热源耦合方法进行复合淬火,以提高重载工况下42CrMo钢的硬化层深度。设计了滚动体-圆盘线接触滚动疲劳试验装置,分析了硬化层深度对42CrMo钢滚动接触疲劳性能的影响。使用扫描电镜、显微硬度计、激光共聚焦等设备分析了不同深度硬化层在模拟风电主轴轴承套圈与滚动体配合使用下的滚动疲劳损伤机理。结果表明:在相同的疲劳试验条件下,当硬化层深度达到6.3mm时,磨损表面损伤程度有所减轻,磨痕深度降低到23.61μm,表层裂纹扩展角度下降到15°,裂纹长度减小到400μm,同时扩展受到阻碍。硬化层深度为6.3 mm的试样沿X和Y方向的最大压应力分别达440.3MPa和395.3MPa,并且一定的残余压应力可以提高材料的接触疲劳性能。该研究结果可为重载轴承的深层强化提供参考。