42CrMo锻件调质工艺改进
42crmo 调质+氮化工艺 技术要求
42crmo 调质+氮化工艺技术要求
42CrMo是一种优质的合金结构钢，广泛用于制造高强度、高韧性和高耐磨性的机械零件，如轴承轴、齿轮、传动装置等。
调质是一种热处理工艺，通过控制加热、保温和冷却过程，使钢材获得理想的力学性能。
对于42CrMo钢的调质工艺，主要包括以下技术要求：
1. 加热温度：一般在850-880℃之间，确保材料均匀加热至相应温度。
2. 保温时间：与材料的厚度和截面大小相关，一般为1-3小时。
3. 冷却方式：可选择空冷或油淬两种方式，空冷冷却速度较慢，油淬冷却速度较快，冷却速率直接影响钢材的组织和性能。
4. 氮化工艺：氮化是通过在钢表面注入氮原子，形成硬质氮化层，提高钢材的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
具体氮化工艺要求需根据使用环境和要求进行确定，包括氮化温度、渗氮时间和渗氮介质等。
5. 随后的回火处理：调质过程会使钢材变脆，需要进行适当的回火处理来恢复钢材的韧性和强度。
6. 检验要求：根据钢材的用途和要求，需要对硬度、金相组织、力学性能等进行相应的检验和测试。
这些技术要求是42CrMo调质+氮化工艺中的一些常见要求，根据具体应用和材料的具体条件，还可能有其他要求需要满足。
42CrMo锻件调质工艺改进
42CrMo锻件调质工艺改进作者：刘苹张晓阳李萍来源：《中国科技博览》2013年第23期[摘要]42CrMo材质的活塞杆、介杆采用传统的油淬工艺，对于一些直径较粗的工件，表面硬度虽合格，但抗拉强度不能满足设计要求，因此对工艺改进，采用水淬油冷的的工艺，硬度和机械性能均达到技术要求。
[关键词]42CrMo；淬透性；机械性能中图分类号：TGl56.6 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）23-0032-011 引言介杆、活塞杆是隔膜泵产品上重要的传动部件，即要求有一定的强度，同时也要求有一定的韧性。
近年来我公司随着隔膜泵产品市场占有率的增加，介杆、活塞杆的数量也相应增多。
在实际生产中，受诸多原因的影响，经常出现介杆、活塞杆成批量热处理后性能指标不合格的现象。
2 单液淬火工艺我公司采用42CrMo锻材生产直径为220mm以下活塞杆、介杆。
硬度要求为269-302HB，机械性能要求符合JB-T6396—2006 大型合金结构钢锻件技术标准，最初采用单液淬火方式，工艺曲线如图1在检验中发现42CrMo钢油淬后，其硬度均在合格范围之内（硬度均在下限），但抗拉强度经常达不到标准要求的性能。
3 单液淬火方式机械性能不合格原因分析淬透性是钢的热处理工艺性能，在生产中有重要的实际意义。
工件在整体淬火条件下，从表面至中心是否淬透，对其机械性能有重要影响。
生产上常用临界淬火直径来衡量钢的淬透性，通常用心部获得50%马氏体或下贝氏体的临界直径来评定。
对于42CrMo属于中等淬透性钢，化学成分见表1采用传统的油淬方式，对于小规格工件，临界淬透直径也只有 35mm左右。
另外车间的淬火油由于长时间使用，杂质多、黏度大，冷却能力就更小了。
我公司依据JB-T6396—2006大型合金结构钢锻件技术标准的取样规定：实心轴类锻件在距离表面1/3R处取样，所以根据我公司的工件直径（见表2）可以判断淬透层不超过20mm然而减掉每面5mm的加工余量。
42CrMo连铸圆坯锻造裂纹分析及改进措施
金 属 制 品 Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０１８．０２．０１２
２０１８年 ４月 Ａｐｒｉｌ ２０１８
４２ＣｒＭｏ连铸圆坯锻造裂纹分析及改进措施
屈小波， 熊 鑫， 王 俊
（江苏永钢集团有限公司， 江苏 张家港 ２１５６２８）
图 １ 探伤不合格锻件缺陷位置 Ｆｉｇ．１ Ｄｅｆｅｃｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｌａｗ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄｆｏｒｇｉｎｇ
２ 样品分析 ２．１ 工艺流程简介
锻件加 工 工 艺 流 程：电 炉 （１１０ｔ）→ ＬＦ精 炼 →
第 ２期
屈小波，等：４２ＣｒＭｏ连铸圆坯锻造裂纹分析及改进措施
·４５·
ＶＤ脱气→连铸→缓冷→下料（１．６８ｔ）→加热→拔 长→镦粗 → 冲孔 （心部 ３２０ｍｍ）→ 錽环 → 沙冷至 ２００℃→调质→粗车→探伤。 ２．２ 理化检测
在图 １所 示 位 置 垂 直 锻 件 表 面 取 样，使 用 ＵＳＭＧＯ型号探伤设备将样品缺陷位置定位后，铣至 缺陷平面。对缺陷位置进行着色渗透，如图 ２ａ所
ａ）着色渗透后缺陷形貌 ｂ）断口椭圆形斑点
ｃ）斑点及附近形貌 ｄ）斑点中心夹杂物形貌
图 ２ 锻件理化检测图片
Ｆｉｇ．２ Ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｉｃｔｕｒｅｏｆｆｏｒｇｉｎｇ
在 缺 陷 位 置 截 取 金 相 试 样，采 用 ＡｘｉｏＩｍａｇ 用而产生的一种裂纹缺陷［１］，它是气体在冶金和浇
示，可见密集分布的细小裂纹缺陷；对缺陷位置横截 面进行断口试验，如图 ２ｂ所示，可见样品断裂面上 分布有边缘清晰、具有银白色光泽的椭圆形斑点；在 断口银白色圆形斑点处取样，用 ＺＥＩＳＳＳＵＰＲＡ５５扫 描电镜观察，如图 ２ｃ所示，可见圆形斑点呈准解理 状形貌，边部正常区域呈韧窝特征；在白点中心位置 存在夹杂物，如图 ２ｄ所示。
42crmo调质热处理工艺
42crmo调质热处理工艺42CrMo是一种常用的调质热处理钢材，具有较高的强度和韧性，广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。
调质热处理是一种通过控制钢材的加热、保温和冷却过程来改善钢材的性能的方法。
下面将介绍42CrMo调质热处理工艺的具体步骤和注意事项。
1. 准备工作在进行42CrMo调质热处理前，需要对钢材进行必要的准备工作，包括去除表面氧化皮、油脂和其他杂质，确保钢材表面干净平整。
同时，还需要对钢材进行切割、锻造等加工处理，以便于后续的加热、保温和冷却处理。
2. 加热处理42CrMo调质热处理的第一步是加热处理。
加热的目的是将钢材加热至一定温度，使其组织发生相应的改变，从而改善钢材的性能。
加热的温度和时间取决于钢材的化学成分、形状和尺寸等因素。
一般来说，加热温度应在860℃左右，保温时间为1小时左右。
3. 保温处理在加热处理后，需要对钢材进行保温处理。
保温的目的是让钢材的组织更加均匀地发生相应的变化，从而进一步改善钢材的性能。
保温时间一般为2小时左右，保温温度也应在860℃左右。
4. 冷却处理42CrMo调质热处理的最后一步是冷却处理。
冷却的目的是让钢材的组织进一步稳定，从而确保其具有良好的强度和韧性。
冷却的方式有多种，包括水淬、油淬、空冷等。
具体的选择应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来决定。
5. 注意事项在进行42CrMo调质热处理时，需要注意以下几点：（1）加热的温度和时间应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织发生相应的变化。
（2）保温的时间和温度也应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织更加均匀地发生相应的变化。
（3）冷却的方式应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织进一步稳定。
（4）在进行加热、保温和冷却处理时，应注意控制温度和时间，防止过度加热或过度冷却导致钢材的性能下降。
（5）在加工和使用42CrMo钢材时，应注意防止钢材表面的氧化、腐蚀和损伤，以确保钢材的性能和使用寿命。
42CrMo钢大型环锻件的热处理工艺改进_戴玉同
的生成与长大居于主导地位， 随着时间的延长， 球形奥 ［6 ］ 氏体数量增多并稳定长大 。 但在相变初期， 亦有少 量针形奥氏体生成， 不过随着保温时间的延长针形奥 氏体逐渐被稳定长大的球形奥氏体所吞食 ， 终至完全 消失， 最后在相变完成时， 粗大的原始奥氏体晶粒消 ［7 ］ ， 失 钢的组织得到明显细化 。 而且在 650 ℃ 以后的 加热速度比原工艺大了， 因为此时材料已处于塑性状 态， 尽量提高材料的加热速度， 可以加大材料在发生加 热转变时的过热度， 争取获得一定程度的组织细化的 效果。
%） 表 1 42CrMo 钢的化学成分（ 质量分数， Table 1 Chemical composition of 42CrMo steel （ wt%）
C Si Mn Cr P ≤ 0． 025 S ≤ 0． 250 Ni ≤ 0． 3 Mo Al Cu ≤ 0． 25 Fe 余量
0． 41 ～ 0． 17 ～ 1． 60 ～ 1． 00 ～ 0． 45 0． 37 0． 80 1． 20
第 39 卷 2014 年
第1 期 1月
Vol. 39 No. 1
HEAT TＲEATMENT OF METALS
January 2014
42CrMo 钢大型环锻件的热处理工艺改进
1 戴玉同 ，陈 2 2 洪 ，钱喜根
（ 1． 张家港海陆环形锻件有限公司， 江苏 张家港 215600 ； 2． 江苏大学 材料科学与工程学院， 江苏 镇江 212013 ）
锻件在热处理前非常重要的工序。大型环锻件经锻造 后为防止白点的产生， 需进行去氢处理， 而锻后热处理 可以达到这一目的， 并且可以消除锻造应力， 调整与改 善大型锻件在锻造过程中所形成的过热和粗大组织 ， 降低环锻件内部化学成分与金相组织的不均匀性 ， 为 环锻件的最终热处理作组织准备
42CrMo筒体锻件超标缺陷分析与改进措施
２．３３ ２．６４ １．７２ １．Ｏ６ ０．３１ ２．０７ ２．７７ ８７．１１
１．１５ １．０ｌ １．１９ Ｏ．８Ｏ ０．３９ Ｏ．３９ ３．０９ ９１．９７
２．５８ １０．８８ １．４０ １．１１
— ４．３２ ２．９２ ７６．８Ｏ
（ｂ）夹 杂 物 附 近
《大型铸锻件》
Ｈ ＥＡＶＹ ＣＡＳＴＩＮＧ ＡＮＤ Ｆ０ＲＧＩＮＧ
Ｎｏ．３ Ｍ ａｙ ２０１６
ｌ １
表 １ 夹杂物和裂纹 ＥＤＳ分析 （质量分数 ，％ ）
Ｔａｂｌｅ １ ＥＤＳ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｒａｃｋｓ
（ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ，％ ）
夹杂物区域 夹杂 物附近 正常断裂 区 裂纹边缘
０．０ｏ １．０ｏ ２．０ｏ ３．００ ４．００ ５．００ ６．００ ７．００ ８．００
（ａ）夹杂物 区域
Hale Waihona Puke Ｍｇ Ａｌ Ｓｉ Ｓ Ｃａ Ｔｉ Ｃｒ Ｆｅ
３．１１ ｌ７．０２
一 Ｏ．７５ ０．５９ ４．６３ ２．９６ ７０．９４
（１）在真空浇注时，对于吨位较小的钢包 ，尽 量 采用 小型 号 的 中 间包 ，避 免 倒 包 过 程 中 温度 损 失 过 多 ，导致 浇注 温 度偏低 ，影 响钢 水流 动和夹 杂 物 上浮 ；
（２）适 当 提 高 钢 水 的 出钢 温 度 ，保 证 钢 水 进 人 中间包后距离浇注温度上 限有 ｌ０℃的富余量。 这样有利于倒包后钢 中夹杂物顺利上浮到表面；
完 全上 浮 即达到 开 浇 温 度 的下 限 ，使 精炼 渣 随钢 水 浇注 至钢 锭模 中 ，最 终 残 留在 钢 锭 冒 口线 以下 的部位 ，导致 锻 造 的简 体 出现 环状 密集 型超 标 缺 陷 。
42crmo调质金相组织
42crmo调质金相组织
42CrMo钢是一种优质的合金钢，具有良好的强度、韧性和抗疲劳性能，广泛应用于各种机械零件的制造中。
为了进一步提高42CrMo钢的性能，通常将其进行调质处理。
下面将详细介绍42CrMo调质金相组织。
钢材的调质是通过高温加热和快速冷却，使钢材的晶粒细化并产生均匀的组织结构，进而提高钢材的性能，例如强度、韧性和耐疲劳性等。
42CrMo钢的调质处理通常在980℃以上进行，然后进行油冷或水冷等快速冷却。
42CrMo钢的调质处理将其金相组织从未经处理的组织结构变为均匀、细小的马氏体+残留奥氏体的组织。
马氏体是一种具有高强度和硬度的组织，而奥氏体则呈现出高韧性和良好的塑性。
这种组织结构的优点在于，它可以在达到高强度的情况下保持较好的韧性和抗疲劳性。
42CrMo钢的调质处理还可以引起一些组织缺陷，例如裂纹、疏松和内部应力等。
这些缺陷的出现主要是由于组织变形不均匀和快速冷却引起的。
从金相图中可以看出，钢材中出现少量的残留奥氏体和碳化物等，这些都可能导致微裂纹的形成。
因此，在调质过程中应该采取适当的工艺措施来减少组织缺陷的产生。
总之， 42CrMo调质金相组织是一种优化的组织结构，它具有良好的强度和韧性，还能够保持较好的抗疲劳性能。
然而，在处理过程中仍然需要注意组织变形的均匀性和快速冷却引起的组织缺陷等问题，以确保钢材的质量。
42CrMo4钢锻辗齿圈的调质处理
ＨＥ ＡＶＹ Ｃ ＡＳ ｒ ｒ Ｉ ＮＧ ＡＮ Ｄ Ｆ ０ＲＧＩ ＮＧ
Ｎｏ． ６ Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ４
４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ４钢 锻 辗 齿 圈 的调 质 处 理
王松 林 任 秀凤 张永 庆 刘 守峰 银 伟 王 聪
（ 山东伊莱特重工有 限公 司 ， 山东 ２ ５ ０ ２ １ ７ ） 摘要 ： 通过 改进 调质工艺 ， 使用 ８ ％ ～１ ０ ％ 的无机水基 淬火液 ， 改进淬火 冷却工艺 参数 ， 解决 了 ４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ４钢
ｕ ｉ ｄ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｈ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ４ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｇ ｅ ａ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ．
８ ０ ０ ～９ ５ ０ ≥５ ５ ０ ≥１ ３ ≥５ ０ ≥３ ５ ２ ３ ８～２ ８ ０
加 了钢在 淬 火 时 开 裂 的 危 险性 。所 以 ， 在 编 制 热 处 理调 质工 艺 时 ， 应 着 重 考 虑如 何 保 证 齿 圈在 调 质 淬火 时不 产生 裂纹 的前 提 下获 得 良好 的综合 力 学性 能 ， 特别 是低 温 冲击 韧性 。 ４ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ ４钢 锻辗齿 圈曾在 调质 过 程 中产 生 过 淬 火裂 纹 ， 经过对 调 质工 艺 的不 断改进 ， 增 加淬 火 液 浓度 为 ８ ％ ～１ ０ ％， 改 进 淬 火 冷却 工艺 参 数 ， 彻
42CrMo锻件开裂原因分析与对策
42CrMo锻件开裂原因分析与对策42CrMo材料是作为减速机结构件的一个重要钢种,对于用这种钢材制造的零部件，要求有强度和韧性良好配合的综合机械性能。
由于目前设备、材料及工艺技术操作难于掌握，调质过程中容易使某些零件产生开裂事故，而这些零件与其他零件相比有其明显的特点，只有充分掌握了这些特点才能得到满意的结果。
通常来说，影响锻件调质处理质量的主要因素包括：(1)成分偏析。
42CrMo钢属于中碳合金结构钢，其原材料常存在带状偏析。
当经过热压力加工(锻、轧)后，仍保留有成分偏析，经860。
C 淬火后将出现B±÷M混合组织,而B上的冲击韧性是很差的，这种偏析可从退火组织中看到。
从42CrM。
带状成分偏析能谱分析结果中可以看到铁素体带中的Mo含量比珠光体带中Mo含量高5~6倍，偏析条纹内某些元素的富集十分严重。
(2)气体和夹杂物。
42CrMo钢尤其是大截面的原材料中不可避免地含有气体和夹杂物，对中碳合金结构钢而言，由于碳和合金元素的偏析，即使残余含氢量在1.5~2.0ppm,也可能导致锻件在偏析处产生开裂。
止匕外，铝元素的存在对钢也有害：在酸性钢中，当铝含量＞0.005%时，铝在脱氧时形成了具有锐角的氧化物，会大大降低这种钢的塑性；在碱性钢中，当铝含量＞0.1%时，铝在钢中形成了沿晶界分布的氮化铝，使钢的室温塑性降低。
(3)锻造温度。
由于42CrMo钢内部有偏析,当42CrMo钢在氧化性气氛中加热接近固相线如42CrMo钢始锻温度在1200~1220o C z在此高温持续时间过长就容易产生析出物或杂质等,偏析的晶界因熔点低就有可能开始熔化，氧通过熔化了的晶界侵入并在晶界上形成氧化物，这样会产生局部过烧，形成随后热加工中的重大缺陷之一。
(4)锻造比。
当锻造比不足，工件中心变形小，偏析和钢锭原铸态组织仍局部保留，常见的就是钢材的偏析、疏松、微孔等缺陷，粗晶也是最常见的缺陷。
锻比过大，机械性能异向性增大，横向机械性能降低较多。
42CrMo材料大型芯轴调质热处理工艺研究
Ｏ３ － ８
Ｏ３ ． ０
０６ ．５
０９ ０００ ．１ ． ０ ．２ ００ ５
表３ ４ Ｃ Ｍｏ ２ ｒ 材料临界温度
Ａｃ１ ７０ ３ Ａｃ ３ ７ ０ ８ ＾ ３ｌ ０
（ ℃）
Ｒ
ｏ
４Ｃ Ｍ 材料大型芯轴调质 ２ｒ ｏ 热处理工艺研究
第 一重型机 械集 团公 司轧辊 电站事业 部 （ 龙江 黑 １ １ ４ ） 阮大鹏 １ ６０ ￣ Ｂ 雨 ０－ Ｊ， ｔ
４ Ｃｒ 材料 因其综合 力学性能好 ，生 产成本 ２ Ｍｏ 相对低 ，广泛 用于 国内外工业产 品，但很少用作力 学性能要求高的大型锻件 。
Ｊ Ｉ — ｋ ｌ ．１ ｌ 、 、 … ＼ Ｏ９ ＼ ＮＯ９ Ｒ ５ Ｏ ｜ 。ｌ Ｊ
为炼钢一水压机锻造一粗加工一调质热处理一力学 性能试验 一精加 工。芯轴调质前粗加工 图样如 图１ 所示 。在芯轴一端 ６ ５ ２ ｍｍ处 套取３ 件 ２ ｍｍ× ０ １０ ｍ试样 ，其力学性能要求如表１ ２ｍ 所示 。
１ ０３
１４ Ｏ
时 间 ／ ｉ ａ ｒｎ
１
图２
１０ｍ 锻 件油冷 曲线 ３０ ｍ
１ ４ Ｃ Ｍｏ ．２ ｒ 芯轴 调质热处理工艺
４ Ｃｒ 材料化学成分标准及芯轴实际化学成 ２ Ｍｏ
图１ 芯轴粗加工图 表 １芯轴力学性能要求
ｂ ５ Ｋ ｖ Ｈ ＢＷ
分 见表 ２ ，临界 温 度 见表 ３ 。
、 Ｏ５ ＼ ． Ｒ＼ 心部
ｌＩ ｌ １ ｌ
赠 ４０ ０
３０ ０ ２０ ０ ｌＯ Ｏ Ｏ Ｉ
Ⅱ４
＼
对42CrMo材料大型芯轴调质热处理工艺的分析
对 42CrMo材料大型芯轴调质热处理工艺的分析摘要：42CrMo材料的综合力学性能良好，材料生产成本较低，目前被广泛应用于国内外的工业产品，但较少用于大型锻件，这是因为工业生产对大型锻件的力学性能要求较高。
制定一款41t重的芯轴，经过炼钢、水压机锻造、初加工、调质热处理、性能试验、精加工等生产工序，实现对材料的调质热处理。
关键词：42CrMo材料；芯轴；调质热处理工艺引言：42CrMo材料的碳当量比较高，对于大型产品，材料奥氏体化后采用油冷方式，从而控制冷却时间。
但芯轴的力学性能对强度和韧性的要求很高，油冷难以满足芯轴的技术要求。
42CrMo材料淬透性比较差，只有使用快冷处理方式，才能保证42CrMo材料芯轴强度与韧性，目前国内也开始采用水冷淬火的方式制造42CrMo材料芯轴锻件。
1.热处理工艺试验分析在42CrMo材料芯轴调质热处理过程中，需要涉及较多的零部件，相应的工艺流程比较繁琐，为了保证热处理效果，工厂普遍会大面积使用42CrMo材料芯轴。
采用电炉和真空脱氧处理的方式处理材料，了解其化学成分，热处理过程中需要确定相关工艺参数，将淬火温度控制在840℃、850℃、860℃、870℃、880℃，最后进行油冷操作。
回火时温度控制在570℃、590℃、610℃、630℃、650℃，随后完成空冷操作。
分析42CrMo材料芯轴的化学成分，主要包含以下几种：C成分质量分数为0.38％、Si成分质量分数0.3％、Mn成分质量分数为0.65％、Cr成分质量分数0.9％、P成分质量分数为0.02％、S成分质量分数为0.015％。
2.42CrMo材料大型芯轴调质热处理工艺研究2.1温度分析分析42CrMo材料的临界温度，Ac1时临界温度为730℃，Ac3时临界温度为780℃，Ms 时临界温度为310℃。
42CrMo材料芯轴热处理的有效截面尺寸是1258mm，按照临界温度情况计算42CrMo材料芯轴热处理的升温温度和高温保温温度，同时按照淬火冷却工艺情况计算其冷却温度与回火保温时间。
风电轴承用42CrMo钢调质工艺参数的优化_王明礼
3． 3
力学性能与淬火温度的关系 强度、 硬 度 与 淬 火 温 度 的 关 系 如 图 3 所 示。 当回火温度相同时 （ 630 ħ ） ， 随着淬火温度的升 高， 原始组织中的铁素体溶解于奥氏体就越充分， 淬火后马氏体的含量就越多， 回火后得到的回火 索氏体组织就越多 ， 未溶铁素体就越少 ， 因此 ， 当
ISSN1000 － 3762 CN41 － 1148 / TH
轴承 2012 年 2 期 Bearing 2012 ， No． 2
15 － 17
工艺与装备
风电轴承用 42CrMo 钢调质工艺参数的优化
王明礼， 王丽霞， 陈翠丽
（ 洛阳 LYC 轴承有限公司 技术中心， 河南 洛阳 471039 ）
试样化学成分（ 质量分数）
Mo 0． 182
2
试验结果
取样位置为端面的中间距样圈端面 12． 5 圈周向， mm 处， 检验结果见表 2 。 表中数据为将每种工艺 调质处理后的大试块加工成 3 个冲击功试样和 3 个拉伸试样， 然后分别进行 3 次低温冲击试验和 3 次拉伸试验， 取其算术平均值。 表中的硬度值是 对相同工艺的 3 个冲击功试样进行布氏硬度检验 得到的数值。
摘要： 对风电轴承样圈进行了大量的调质工艺试验， 介绍了风电轴承调质热处理工艺试验的工艺和检验结果， 研究了淬、 回火温度对低温冲击功和常温力学性能的影响规律， 优化了风电轴承套圈调质工艺参数 。 关键词： 风电轴承； 调质； 低温冲击功； 力学性能 中图分类号： TH133． 33 ； TG156． 6 文献标志码： B 文章编号： 1000 － 3762 （ 2012 ） 02 － 0015 － 03
检验结果
常温力学性能（ 平均值） A ku （ 室温） 124 138 142 136 169 117 126 136 162 167 123 136 140 148 185 122 136 145 145 159 抗拉强度 R m / MPa 865 860 845 795 770 895 860 860 830 780 885 865 850 835 765 890 890 875 850 825 屈服强度 R p0． 2 / MPa 690 680 675 620 640 740 740 680 655 595 715 695 680 660 570 690 725 775 730 655 延伸率 A /% 19 19 19 21 21 18 19 20 21 22 18 19 21 22 23 18 19 20 21 22 断面收缩率 Z /% 66 66 69 70 71 66 68 66 70 69 67 68 69 71 72 64 66 67 68 69 硬度 / HBW 270 269 258 242 238 279 276 273 251 239 284 279 274 258 239 285 281 266 268 246
42CrMo曲柄异常组织分析和改善
感应淬 火， 表面硬化 。在 曲柄最大 直径 处取 样 ， 在金相下发现 有大量 白色异常组织 ， 在扫描 电镜下进一步放大观 察。并比较
正常和异常组 织处 的显微硬度 ， 曲柄 的材料成分 经光谱检测 ，
符合标准 ， 如表 １ 所示 。
表 １ ４ ２ ０ ｒ Ｍ ｏ钢成分 （ 质量 分数）
ｔ ｈｅ ｒ ｅａ ｒ ｅ ａｍａ ｓ ｓ ｏ ｆ ｗｈ ｉ ｔ ｅａ ｂ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｎ ｄｌ ａ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｅｉ ｎｔ ｈ ｅｃ ｒ ａ ｎ ｋ． Ｍｉ ｒ ｃ ｏ － ｈａ ｒ ｄ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｗｈｉ ｔ ｅ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｗｉ ｔ ｈｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｒ ｂ ｉ ｄ ｅ ｉ ｎｉ ｔ ， ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ， ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｔ ｏｔ ｈｅｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ， ｉ ｎｆ ａ ｃ ｔ ， ｔ ｈｉ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅｉ ｓ ｕ ｐ ｐｅ ｒ ｂａ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｗｈ ｉ ｃ ｈｐ ｒ ｏ ｄ ｕｃ ｅ ｄａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｈ ｉ ｎｇ ｗｉ ｔ ｈａ ｌ ｏ ｗｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎｇ ｒ ａ ｔ ｅ ．
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｔ ｆ ｅ ｒ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｈ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ｅ ｄ ｏ ｆ ４ ２ Ｃ ｒ Ｍ ｏ ｃ ｒ ａ ｎ ｋ ｗ ｅ ｒ ｅ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｒ ｕ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｓ Ｅ Ｍａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ：
42crmo锻件调质热处理组织
42crmo锻件调质热处理组织
42CrMo是一种低合金结构钢，常用于制造各种中等负荷和中等速度下工作的机械零件，例如锻件。
调质是一种常用的热处理方法，用于改善钢材的力学性能和组织结构。
42CrMo锻件经过调质热处理后，其组织结构通常具有马氏体和残余奥氏体的混合物。
调质过程中，将锻件加热至高温(通常为850-900℃)，然后保温一段时间(通常为1-2小时)，随后迅速冷却至室温。
这个过程有助于形成均匀的马氏体组织，提高锻件的硬度和强度。
调质热处理还可以减少锻件的内部应力，改善其可加工性和韧性。
通过适当的温度控制和保温时间，可以实现所需的力学性能和组织结构。
总之，42CrMo锻件经过调质热处理后，通常具有均匀的马氏体和残余奥氏体混合物的组织结构，具有较高的硬度和强度，同时具备较好的可加工性和韧性。
这些性能使其适用于各种中等负荷和中等速度下工作的机械零件。
42crmo调质硬度范围
42CrMo调质硬度范围引言42CrMo是一种常用的工程材料，广泛应用于制造机械零部件和构件。
为了满足不同工程需求，对42CrMo的硬度进行调质处理是常见的工艺。
本文将就42CrMo调质硬度范围进行深入探讨。
调质工艺的基本原理调质是通过热处理和快速冷却的过程改善材料的硬度和强度。
在42CrMo的调质过程中，主要采用水淬和油淬两种方法。
调质的基本原理如下：1.加热：将42CrMo加热到适当的温度，通常为840-860摄氏度。
加热时间取决于材料的厚度和尺寸。
2.保温：在达到目标温度后，将材料保温一段时间，使其保持在高温状态。
保温时间通常为30-60分钟。
3.冷却：根据具体要求选择冷却介质，常见的有水和油。
水淬速度较快，冷却效果好，但易产生内应力。
油淬速度较慢，冷却效果稍逊于水淬，但能减少内应力。
4.回火：调质后的材料通常具有过高的脆性，为了减轻脆性和改善材料的韧性，需要进行回火处理。
回火温度根据具体要求选择，通常为150-250摄氏度。
调质硬度范围的影响因素42CrMo的调质硬度范围受多种因素影响，包括材料的化学成分、调质工艺参数以及后续处理等。
以下是一些主要因素的介绍：化学成分化学成分对调质硬度范围有重要影响。
42CrMo是一种含碳量较高的合金钢，碳元素能够增加材料的硬度。
另外，合金元素如铬、钼等也会对调质硬度产生影响。
调质工艺参数调质工艺参数是影响调质硬度范围的关键因素。
加热温度、保温时间、冷却速度等都会对最终的硬度结果产生影响。
不同的工艺参数组合会导致不同的调质效果。
后续处理调质后的材料还需要进行回火处理以改善其韧性。
回火温度和时间对材料的硬度范围也有一定影响。
42CrMo调质硬度范围的实验结果为了确定42CrMo的调质硬度范围，进行了一系列实验。
下面是实验结果的总结：实验材料使用化学成分为42CrMo的合金钢作为实验材料。
实验工艺参数将42CrMo加热到850摄氏度，保温40分钟后，采用水淬的方法进行冷却。
大规格42CrMo锻材调质工艺的改进
大规格42CrMo锻材调质工艺的改进（中国第一重型机械(集团)有限责任公司刘多智等）摘要：北满钢厂曾为宁波某厂生产42CrMo锻材，调质前粗加工规格为φ380×12340。
最初淬火采用油冷工艺，表面硬度虽然合格，但用户反映不耐用。
后改用水淬油冷工艺，合格率大大提高，用户反映良好。
1 锻材硬度低的原因分析淬透性是大锻件用钢很重要的一个指标，一般规格比较小的结构钢的淬透性是用心部获得50％马氏体或下贝氏体的临界直径来评定的。
大锻件由于尺寸效应，淬火冷却缓慢，一般获得贝氏体或贝氏体与马氏体的混合组织，所以大锻件的淬透性是用心部不产生铁素体而获得贝氏体或者马氏体组织的临界直径来表示。
42CrMo属中等淬透性钢，采用油冷的淬火方式，对于小规格工件，临界淬透性直径也只有40mm左右，相对于大规格的工件而言，淬透性就更低。
同时，车间的淬火油由于长时间得不到更换，黏度大，冷却能力低，淬火冷却速度低，以至于淬硬层更浅。
此锻材长度长，精加工直径为φ354mm，为防止淬火后弯曲而负加工，按规定调质前粗加工尺寸为φ380mm，调质后加工到精加工尺寸需要单边加工掉13mm，将淬硬层加工掉了，所以精加工后表面金相组织中出现较多的铁素体，导致工件不耐用。
用时也表明淬火冷却速度慢，导致铁素体析出过多。
也就是说，此规格42CrMo锻材，淬火采用单纯的油冷，其单边淬硬层不超过13mm。
2 工艺改进方案2.1工夹具的改进为了提高淬硬效果，首先将调质粗加工余量减少至单边10mm，减小调质粗加工余量容易导致工件弯曲。
为此，我们对吊装方法进行了改进。
在北满特钢通常轴类件调质工件端部都留有夹台，弓形夹夹住夹台下的轴颈，弓形夹的两端穿进吊板的孔里，吊板的另一端孔与吊头连接再将工件吊起来。
采用夹台这种方式，工件活动的自由度相对比较小，所以调质时容易变形。
为了减小粗加工余量，我们在工件的顶端开了φ120mm的销子孔，通过销子与吊头直接连接，确保工件入炉前垂直。
42CrMo高硬度支重轮调质热处理工艺参数的优化_褚锦辉
ChuJinghui, LiuShiyu
Abstract:Thequenchingandtemperingprocessfor42CrMohighhardnessthrustwheelhasbeenoptimizedbydecreasingthequenchinghumidityandusingthewater-quenchingandoil-coolingascoolingmethod.Andthecombined propertyofthrustwheelaftertreatedbyoptimizedprocesshasbeenbetter.
Re/MPa Rm/MPa A(%) Z(%) Aku/J HBS
1 180
1 270
12
43
26
378
1 220
1 330
11.5
44
29
396
1 205
1 310
12.5 45.5
24
389
1 150
1 295
11
45
23
385
充分利用它们各自的优点 。 水淬冷却速度快 , 对 水冷时间和工件装炉方式要求较严 。 水冷时间按 以往经验确定为 1.5 min/100 mm。 装炉时为保 证支重轮冷却均匀 , 采取单层摆放 。工件下部与 料盘之间垫 100 mm垫块 , 件与件之 间留有 100 mm间隙 。水冷淬火时为防止支重轮端面棱角处 冷却过快 , 高温保温后出炉进行适当的缓冷 , 冷却 时间以端面尖角变灰黑色时再水冷淬火 。
6炉次共 58件支重轮经图 4 工艺热处理后 , 硬度检查全部合格 , 随炉试料性能结果见表 6。
淬透性是大锻件用钢一个极其重要的热处理 参数 , 在普通小截面结构钢的热处理中 , 淬透性是 用心部获得 50%马氏体的临界直径评定 的 。 对 大锻件来说 , 由于一般冷却组织是贝氏体或贝氏 体和马氏体的混合组织 , 所以大锻件的淬透性通 常用心部不产生铁素体而以获得贝氏体或马氏体 的临界直径来表示 。 端淬试验可以初步反映出大 锻件材料的淬透性 。 我们用两件试料进行了端淬 试验 , 结 果如 下 :1.6 mm处 61.6 ～ 59.6HRC; 25.4 mm处 58.5 ～ 56.5HRC, 晶粒度 5 ～ 6 级 , 结 果看出 42CrMo材料淬硬性很好 , 通过改 进热处 理参数 , 可以提高其综合力学性能 。 3.2 42 CrMo高硬 度支 重轮 调质 热处理 工艺 优化
42CrMo钢锻件热处理工艺
42CrMo钢锻件热处理工艺42CrMo钢锻件，锻后要求进行调质处理。
因其截面尺寸相差悬殊，水淬开裂倾向较大，油淬后大截面部位的淬火硬度又偏低，金相组织与力学性能不合格的情况时有发生，直接影响了曲轴疲劳强度及整机使用寿命。
1、淬火工艺2、淬火880℃，水冷、油冷3、调质硬度调质以后的硬度大概在HRC32-36之间,150C回火--55HRC 200C回火--53HRC [5][6] 300C回火--51HRC400C回火--43HRC 500C回火--34HRC 550C回火--32HRC 600C回火--28HRC 650C回火--24HRC4、具有高强度和高屈服点，综合力学性能比40Cr要好。
冷变形塑性和切削性均属中等，过热敏感性小，但有回火脆性倾向及白点敏感性。
一般在调质状态下使用5、采用水溶性淬火介质淬火工艺。
为保证淬火液的正常使用，须对淬火液温度进行严格的控制。
淬火介质的逆溶点为70℃，最佳使用温度为(30～60)℃。
将淬火液温度必须始终控制在工艺要求的范围内(见图4)。
6、工艺的确定及生产应用根据有关资料，我们用正交试验方法对连杆热处理工艺参数进行了优选，确定出比较适宜的介质浓度为8—20浓度为12%（可根据工件的大小、厚薄调整浓度在8～12），并在此基础上，经过补充试验确结果表明，连杆与曲轴的淬火硬度均达到或超过了45HRC，与原来用油淬工艺相比，淬火硬度提高(5～10)HRC。
金相检查表明，回火后的组织状态较油淬有明显的改善，故在强度相同的情况下，冲击韧度比油淬有了大幅度提高，由原来用油淬的80～100J/cm2提高到平均120J／cm2以上，力学性能与硬度的一次交检合格率分别达到100％和95％。
不仅淬火效果好，产品合格率高，而且淬火时无烟气，改善了生产环境。
对解决42CrMo等合金钢锻件“水淬开裂，油淬不硬”问题效果显著，并且，使用浓度低，粘度小，淬火时带出量少，消耗费用仅为油淬的50%一60%，可大大减少生产费用及不良品的损失费用。
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42CrMo锻件调质工艺改进
[摘要]42crmo材质的活塞杆、介杆采用传统的油淬工艺，对于一些直径较粗的工件，表面硬度虽合格，但抗拉强度不能满足设计要求，因此对工艺改进，采用水淬油冷的的工艺，硬度和机械性能均达到技术要求。
[关键词]42crmo；淬透性；机械性能
中图分类号：tgl56.6 文献标识码：b 文章编号：1009-914x（2013）23-0032-01
1 引言
介杆、活塞杆是隔膜泵产品上重要的传动部件，即要求有一定的强度，同时也要求有一定的韧性。
近年来我公司随着隔膜泵产品市场占有率的增加，介杆、活塞杆的数量也相应增多。
在实际生产中，受诸多原因的影响，经常出现介杆、活塞杆成批量热处理后性能指标不合格的现象。
2 单液淬火工艺
我公司采用42crmo锻材生产直径为220mm以下活塞杆、介杆。
硬度要求为269-302hb，机械性能要求符合jb-t6396—2006 大型合金结构钢锻件技术标准，最初采用单液淬火方式，工艺曲线如图1 在检验中发现42crmo钢油淬后，其硬度均在合格范围之内（硬度均在下限），但抗拉强度经常达不到标准要求的性能。
3 单液淬火方式机械性能不合格原因分析
淬透性是钢的热处理工艺性能，在生产中有重要的实际意义。
工件
在整体淬火条件下，从表面至中心是否淬透，对其机械性能有重要影响。
生产上常用临界淬火直径来衡量钢的淬透性，通常用心部获得50%马氏体或下贝氏体的临界直径来评定。
对于42crmo属于中等淬透性钢，化学成分见表1
采用传统的油淬方式，对于小规格工件，临界淬透直径也只有 35mm 左右。
另外车间的淬火油由于长时间使用，杂质多、黏度大，冷却能力就更小了。
我公司依据jb-t6396—2006大型合金结构钢锻件技术标准的取样规定：实心轴类锻件在距离表面1/3r处取样，所以根据我公司的工件直径（见表2）可以判断淬透层不超过20mm然而减掉每面5mm的加工余量。
4 淬火方式改进方案
1、为了增加淬硬层深度，我们将原来单液淬火方式改为双液淬火，淬火时升温速度≤80℃/h，油冷到150℃左右；回火时升温速度≤60℃/h
2、淬火温度提高10℃从而弥补出炉到下水阶段的热量损失。
水淬油冷淬火方式比纯油冷淬火方式硬度略高，故改进的工艺采用了比传统稍高的回火温度。
3、根据资料水冷时间τ=αн，其中α为水淬油冷系数，н为有效厚度，α=0.8-1s/mm。
4、淬火时水温不能超过45℃，淬火后应及时回火
5、如果工件直径大于180mm应在淬火加热阶段加预热，并在水冷中间加空冷，旨在减小工件内外温度梯度。
5 试验结果
采用改进后的工艺生产了10种不同直径的产品。
每种规格都取5件，机械性能取其平均值，如表2所示：
不同规格的产品在采用改进热处理工艺后，其硬度和机械性能均达到技术要求；对其直径为190mm的工件切片金相分析，组织为回火索氏体，淬硬层超过了45mm。
说明采用改进的热处理方法有效的抑制了铁素体的析出，提高了淬硬深度，满足了我公司的技术要求。
4 结论
采用改进后的热处理工艺可以有效的提高淬硬深度，达到了技术标准要求。
操作时严格按照工艺控制下水时间，根据试验和一年多的实际生产经验可以总结为有效直径（d）在60mm≤d≤120mm时淬火水冷1.5分；在120mm170时根据有效直径确定水冷时间和缓冷次数及时间。
热处理前工件圆角过渡r20以上且端面倒角。
参考文献
[1] 崔忠圻.金属学与热处理.北京：机械工业出版社，2000
[2] 国家机械工业委员会统编.高级热处理工工艺学.北京：机械工业出版社，1988
[3] 刘国平，王国栋等. 42crmo4风电主轴热处理工艺改进.大型铸锻件.2008，（7）：31-32。