40CrNiMoA热处理工艺

40CrNiMoA 为超高强度钢,用作要求韧性好、强度高及大尺寸的重要调质件,如重型机械中承受高载荷的轴类,直径大于250 mm的汽轮机轴、叶片,高载荷的传动件、坚固件、曲轴、齿轮等。我公司在某氨合成塔产品设计中采用了40CrNiMoA 作为螺柱。这种螺柱要求很高的常温力学性能,与螺母配套使用(要求螺硬度值不小于HB315),同时由于产品的使用温度较低,还有-22.3℃低温冲击要求。具体技术要求见表所示。为了探讨获得综合工艺性能的最佳热处理工艺,进行了不同工艺参数的实验及力学性能。

40CrNiMoA材质的淬火热处理数实验及结果

40CrNiMoA材质的奥氏体化温度为830 ℃,本实验将钢加热至860℃ ,并保温一段时间,使材质*奥氏体化,然后以不同方法进行冷却,显著提高钢的强度和硬度。40CrNiMoA材质的淬火热处理数实验及结果见表所示。

40CrNiMoA材质的回火热处理实验

4OCrNiMoA材质的Ac1 温度为732℃,本实验将淬火后的完好试样加热到Ac1以下的某一温度,保温以后以适当方式冷却到室温,提高40CrNiMoA材质的塑性和韧性,获得良好的综合力学性能见表

从以上结果可知:试样油淬后,表面硬度达到HB331 , HB321 、 HB331 , HB320、 HB311 , HB315,回火后,硬度强度降低,均未达到技术要求;试样水冷后形成裂纹,说明冷却速度过大,使这种高碳的材质在冷却过程中产生了过大的内应力,说明此工艺在生产过程中无法进行;水,油双冷后,试样完好无损,表面硬度达到HB470 ( HRC48 )、 HB585( HRC55 ) 、HB486 ( HRC49 )，550℃和570 ℃回火后强度﹑伸长率、硬度、常温冲击韧性、低温冲击韧性均达到技术要求。且在实验的过程中,所有水.油冷的试样表面硬度均在 HRC45 ~59以内，工艺参数稳定可靠。