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齿轮钢SAE8620H的带状组织

材料热处理学报 2015年第2期36卷 155-161页

作者：刘成宝翟正龙窦圣朋戈文英山钢股份莱芜分公司技术研发中心山东莱芜271105 山钢股份莱芜分公司特钢事业部山东莱芜271105

利用热模拟实验机Gleeble 3800结合锻造实验、显微组织观察、电子探针成分分析等方法研究了加热温度、变形温度、变形量、冷却速率对齿轮钢SAE8620H连铸坯表层区域和内部区域试样的带状组织的影响,结果表明,元素偏聚小的表层区域无带状... 详细信息

利用热模拟实验机Gleeble 3800结合锻造实验、显微组织观察、电子探针成分分析等方法研究了加热温度、变形温度、变形量、冷却速率对齿轮钢SAE8620H连铸坯表层区域和内部区域试样的带状组织的影响,结果表明,元素偏聚小的表层区域无带状组织形成,元素偏析明显的内层区域在适宜的条件下形成不同程度的带状组织,锰等元素的偏析是带状组织形成的必要条件,可以通过提高加热温度、增大变形量等方式减轻或降低带状组织。

关键词：带状组织齿轮钢热模拟

齿轮钢SAE8620H高温变形行为及热加工图

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工程科学学报 2016年第7期38卷 967-972页

作者：朱小星王宝雨北京科技大学机械工程学院北京100083

通过高温压缩试验研究齿轮钢SAE8620H在950~1100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的高温变形行为.该合金钢的流动应力符合稳态流变特征,流变应力随变形温度升高以及应变速率降低而减小,其本构方程可以采用双曲正弦方程来描述.基于峰值应... 详细信息

通过高温压缩试验研究齿轮钢SAE8620H在950~1100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的高温变形行为.该合金钢的流动应力符合稳态流变特征,流变应力随变形温度升高以及应变速率降低而减小,其本构方程可以采用双曲正弦方程来描述.基于峰值应力、应变速率和温度相关数据推导出SAE8620H高温变形激活能Q=280359.9 J·mol-1.根据变形量40%和60%下应力构建该齿轮钢的热加工图,通过热加工图中耗散值及流变失稳区确定其热变形工艺参数范围.SAE8620H钢在在变形程度较小时宜选取低的应变速率进行成形,而在变形程度大时则要选取低温低应变速率或者高温高应变速率.

关键词：齿轮钢高温变形流变应力本构方程热加工图

齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤实验及仿真预测研究

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兵工学报 2017年第10期38卷 1995-2001页

作者：梁志强黄迪青周天丰李宏伟乔治王西彬刘心藜北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京100081 北京北方车辆集团有限公司北京100072

18Cr2Ni4WA钢以其韧性好和强度高的特点,广泛使用于螺旋伞齿轮等重载齿轮的生产与制造。磨齿作为齿轮加工的最后工序,磨削区域较高温度场容易引起磨削烧伤发生,使加工表面质量和疲劳寿命难以保证。针对齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤问题,设... 详细信息

18Cr2Ni4WA钢以其韧性好和强度高的特点,广泛使用于螺旋伞齿轮等重载齿轮的生产与制造。磨齿作为齿轮加工的最后工序,磨削区域较高温度场容易引起磨削烧伤发生,使加工表面质量和疲劳寿命难以保证。针对齿轮钢18Cr2Ni4WA磨削烧伤问题,设计SG砂轮磨削实验,研究其发生磨削烧伤时表面形貌、显微硬度的变化规律,并通过有限元仿真预测烧伤层深。研究结果表明:当砂轮速度为20.3m/s、工件速度为0.03m/s、磨削深度大于0.05mm时工件发生磨削烧伤,随着磨削深度的增加,烧伤程度加重,磨削表面氧化层颜色由淡黄色转为褐色最后呈现青色,表面形貌由纹理清晰转为涂覆;工件产生回火烧伤时,产生硬度较低的回火索氏体;烧伤层深的仿真模拟值与实验测量值基本吻合,验证了有限元仿真对磨削烧伤预测的可行性。

关键词：材料表面与界面磨削烧伤齿轮钢显微硬度有限元仿真

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齿轮钢连铸连轧工艺的实验研究

钢铁 1999年第11期34卷 29-32页

作者：罗海文赵沛朱国良北京科技大学钢铁研究总院抚顺特殊钢(集团)有限责任公司

对我国齿轮用低合金钢钢种的实验研究表明，由于在热装轧制工艺中易析出碳氮化物相而恶化铸坯的热塑性，故应采用较高的直接装炉温度；结合前人的研究成果，认为对于高锰硫比，碳氮化物形成元素含量较高的钢种均宜采用高温热直装工艺；... 详细信息

对我国齿轮用低合金钢钢种的实验研究表明，由于在热装轧制工艺中易析出碳氮化物相而恶化铸坯的热塑性，故应采用较高的直接装炉温度；结合前人的研究成果，认为对于高锰硫比，碳氮化物形成元素含量较高的钢种均宜采用高温热直装工艺；而对于锰硫比比较低的钢种，则可采用较低的热装温度以改善铸坯塑性，以减少裂纹发生倾向。

关键词：热装轧制齿轮钢连铸连轧

齿轮钢20CrMoNb奥氏体晶粒尺寸及相变行为

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材料科学与工艺 2009年第5期17卷 620-623页

作者：王秉新刘相华王国栋徐香秋辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室沈阳110004 一汽集团技术中心长春130011

在Gleeble1500热模拟试验机上对20CrMoNb齿轮钢进行了不同温度处理以及连续冷却相变实验,使用光学显微镜、透射电子显微镜以及膨胀曲线方法研究了齿轮钢20CrMoNb加热时奥氏体晶粒尺寸变化及连续冷却相变行为.实验结果表明,加热温度在105... 详细信息

在Gleeble1500热模拟试验机上对20CrMoNb齿轮钢进行了不同温度处理以及连续冷却相变实验,使用光学显微镜、透射电子显微镜以及膨胀曲线方法研究了齿轮钢20CrMoNb加热时奥氏体晶粒尺寸变化及连续冷却相变行为.实验结果表明,加热温度在1050℃以下时,奥氏体晶粒细小;超过此温度,NbC粒子数量因溶解而大大降低,对晶界的钉扎作用消失,奥氏体晶粒急剧粗化.20CrMoNb齿轮钢含有一定量的Mo、Nb元素,奥氏体比较稳定,出现先共析铁素体与珠光体的冷速很小.

关键词：齿轮钢奥氏体晶粒尺寸 NbC 显微组织

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齿轮钢30CrMnTi磨削强化试验

中国表面工程 2017年第1期30卷 26-32页

作者：乔治梁志强赵文祥李宏伟黄迪青王西彬北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室北京100081 北京北方车辆集团有限公司北京100072

30CrMnTi钢广泛应用于齿轮的生产制造中,为提高齿轮的抗疲劳性能及探讨磨削工艺参数对其表面强化的影响,开展了齿轮钢30CrMnTi的磨削试验,分析了磨削速度和磨削深度对磨削表面强化层显微组织、强化层深度、表面显微硬度和强化层残余应... 详细信息

30CrMnTi钢广泛应用于齿轮的生产制造中,为提高齿轮的抗疲劳性能及探讨磨削工艺参数对其表面强化的影响,开展了齿轮钢30CrMnTi的磨削试验,分析了磨削速度和磨削深度对磨削表面强化层显微组织、强化层深度、表面显微硬度和强化层残余应力的影响规律。结果表明,齿轮钢30CrMnTi磨削加工后得到一定强化层,表面显微组织为针状马氏体、碳化物和少量残余奥氏体,且强化层马氏体组织由磨削表面到心部呈"细—较粗"的变化趋势,硬度先增大后减小,强化层深度随磨削深度或磨削速度的增大而增加,磨削后表面显微硬度提高2%~13%,随磨削速度降低或磨削深度增大而增大。磨削过程对残余应力的影响在表面表现为拉应力,沿层深向内逐渐转化为压应力。磨削表面残余压应力的值随磨削速度或磨削深度的增大而降低。通过合理的磨削参数可实现齿轮钢30CrMnTi的表面磨削强化。

关键词：齿轮钢磨削强化显微硬度残余应力

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真空渗碳处理齿轮钢的氢脆敏感性

金属学报 2021年第8期57卷 977-988页

作者：肖娜惠卫军张永健赵晓丽北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

采用电化学充氢及慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了真空渗碳热处理后20Cr2Ni4A齿轮钢的氢脆敏感性,并与常规淬火+回火处理(QT)的20Cr2Ni4A齿轮钢进行了对比。结果表明,渗碳试样渗碳层中的残余奥氏体含量(约13.8%,体积分数,下同)远高于渗... 详细信息

采用电化学充氢及慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了真空渗碳热处理后20Cr2Ni4A齿轮钢的氢脆敏感性,并与常规淬火+回火处理(QT)的20Cr2Ni4A齿轮钢进行了对比。结果表明,渗碳试样渗碳层中的残余奥氏体含量(约13.8%,体积分数,下同)远高于渗碳试样心部和QT试样(约4.6%),前者主要呈多尺度的块状分布在原奥氏体晶界及板条界处。渗碳试样与QT试样中的室温可扩散性H含量相当,但前者组织中较多的残余奥氏体和渗碳体含量使得其室温非扩散性H含量明显高于后者,H扩散系数明显低于后者。QT试样呈现出优异的强塑性配合,以相对断后伸长率损失表征的氢脆敏感性指数(HEI)为54.3%。与QT试样相比,渗碳试样的抗拉强度提高了34.6%,但塑性显著降低,断后伸长率及断面收缩率分别降低了66.5%和92.4%;充氢后在屈服之前就发生了脆性断裂,呈现出很高的氢脆敏感性,HEI高达90.9%。SSRT断口分析表明,充氢QT试样与最大H扩散距离大体相当的表层脆性区为沿晶+准解理的混合断裂,而充氢渗碳试样则在距表面一定距离的渗碳层内呈现一定宽度的沿晶断裂脆性区,且在接近有效渗碳层深度处出现了一条大体沿渗碳层圆周方向扩展的长裂纹。造成渗碳试样与QT试样氢脆敏感性显著差异和独特氢脆断裂特征的主要原因与2者的微观组织、强度水平及渗层残余压应力等因素有关。

关键词：氢脆齿轮钢真空渗碳微观组织力学性能

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铌硼微合金化齿轮钢的晶粒尺寸及淬透性

材料热处理学报 2009年第5期30卷 74-78,91页

作者：马莉王毛球徐香秋王连海赵亚平董瀚钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心北京100081 中国第一汽车集团公司技术中心吉林长春130011 抚顺特殊钢股份有限公司辽宁抚顺113001 宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司制造部上海200940

研究了Nb-B微合金化20CrMoH渗碳齿轮钢的奥氏体晶粒长大规律及微合金化对其淬透性的影响。结果表明,添加0.04%Nb可以有效地细化奥氏体晶粒,并且在1050℃奥氏体化10h无混晶现象。此外,添加0.0008%B能够明显提高钢的淬透性,使淬透性不因... 详细信息

研究了Nb-B微合金化20CrMoH渗碳齿轮钢的奥氏体晶粒长大规律及微合金化对其淬透性的影响。结果表明,添加0.04%Nb可以有效地细化奥氏体晶粒,并且在1050℃奥氏体化10h无混晶现象。此外,添加0.0008%B能够明显提高钢的淬透性,使淬透性不因晶粒细化及Nb(C,N)析出而降低。

关键词：齿轮钢微合金化晶粒尺寸淬透性

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齿轮钢晶粒尺寸对淬透性的影响

钢铁研究学报 2018年第3期30卷 206-212页

作者：何肖飞曹燕光王毛球徐乐钢铁研究总院特殊钢研究所

以20CrNiMoH齿轮钢为实验对象,研究了齿轮钢不同晶粒尺寸对其淬透性的影响。在同一棒料上截取端淬试样,经925、950、980、1 000和1 050℃等不同奥氏体化温度处理后开展末端淬火实验,结果发现经不同奥氏体化温度处理的试样淬透性能差距... 详细信息

以20CrNiMoH齿轮钢为实验对象,研究了齿轮钢不同晶粒尺寸对其淬透性的影响。在同一棒料上截取端淬试样,经925、950、980、1 000和1 050℃等不同奥氏体化温度处理后开展末端淬火实验,结果发现经不同奥氏体化温度处理的试样淬透性能差距较大。进一步研究发现,20CrNiMoH齿轮钢试样淬透性能的不一致主要源自于不同试样晶粒尺寸的差别。20CrNiMoH齿轮钢试样经不同奥氏体化温度处理后,晶粒尺寸和长大趋势不同,晶粒尺寸长大会推迟过冷奥氏体相变发生,从而保持奥氏体的稳定性,提高齿轮钢的淬透性。此外还定量研究了20CrNiMoH齿轮钢晶粒度等级同淬透性硬度的关系,发现20CrNiMoH钢晶粒度级别提高1级,J5、J9和J15处端淬硬度值分别下降约1.9HRC、4.0HRC和1.3HRC,J9处端淬硬度受晶粒度的影响最为显著。

关键词：齿轮钢淬透性晶粒尺寸奥氏体 20CrNiMoH