22MnB5热成形钢板TIG焊后淬火热处理试验研究

对4 mm厚22MnB5热成形钢板钨极氩弧焊后的微观缺陷件进行焊后淬火热处理试验研究。试验设备采用DL-LPM-Ⅲ激光数控加工机和SP-25AB高频焊机,分别对焊接样件进行焊后淬火热处理,分析不同热处理方法对材料微观组织和力学性能的影响,以选择最优方案。生产中通常采用的直流TIG焊(非熔化极惰性气体钨极保护焊)工艺,在无损检测时样件虽然没有明显宏观缺陷,但焊接过热会导致魏氏组织出现在焊缝金属中,接头严重软化。应用DL-LPM-Ⅲ激光数控加工机,对焊件接头表面进行焊后淬火热处理,虽然接头淬火区域分布均匀的马氏体组织,硬度良好,但激光淬火方式并不能将试件完全淬透,中心未淬火区域1.4～2.6 mm,铁素体和珠光体的混合组织以及魏氏组织仍然存在。应用SP-25AB高频焊机,对焊件表面进行高频感应热处理,淬火后焊件接头各处分布均匀的板条马氏体和下贝氏体组织,可以将试件完全淬透。高频淬火淬硬层深度1.7～2.5 mm,既可提高工件表面硬度和工件整体强度,又可避免对轨道车辆零部件整体加热所带来的不便,提高设备使用效率,节省成本。     

全长淬火钢轨踏面伤损及横向疲劳断裂分析

对实际伤损钢轨的宏微观形貌、金相、硬度以及探伤等检验分析,确定轨头踏面下4mm～6mm区域存在纵向水平疲劳裂纹是产生全长淬火钢轨伤损的原因。检验分析表明,在轮轨接触剪应力作用下,由于淬硬层区域存在金相组织、硬度过渡不均匀等淬火缺陷,导致轨头内部纵向水平疲劳裂纹萌生和扩展,引起钢轨伤损;在分析基础上,提出预防和改进措施。     

高速动车组铸钢制动盘热处理工艺研究

采用正交试验方法对高速动车组铸钢制动盘进行热处理试验设计,研究了淬火温度、淬火时间、回火温度、回火时间对铸钢制动盘材料机械性能的影响,从而确定铸钢制动盘的最佳热处理工艺为:淬火温度及回火时间取中上线、回火温度取中线、淬火时间取中下线,采用正火预处理+调质处理其综合性能更优。     

机车用辗钢整体车轮超声波透声不良分析

对一批机车用辗钢整体车轮在超声波检测时发现的透声不良车轮,进行取样检验,确认透声不良为晶粒粗大引起.通过对试样的热处理试验以及对淬火加热炉进行温度均匀性测试,证实了炉内存在低温区,而温度偏低导致了热处理未能完全消除原始轧态组织.     

进口淬火钢轨的性能及应用研究

针对20世纪90年代中期我国进口并铺设使用的日本、法国、奥地利及俄罗斯淬火钢轨,进行性能和应用状况分析,研究钢轨出现滚动接触疲劳缺陷的原因,提出解决措施。研究结果表明,日本、法国、奥地利的钢轨淬火工艺为离线欠速淬火工艺,仅对轨头进行加热和冷却处理,从而得到较高的强度和硬度。这种钢轨虽然在小半经曲线上表现出较高的抗磨耗性能,但在直线段上当通过总重达到4～5亿t.km时,钢轨踏面会出现隐伤、斜裂纹、剥离掉块等较严重的滚动接触疲劳缺陷;俄罗斯的钢轨淬火工艺为淬火+回火工艺,钢轨全断面经过加热和冷却处理,虽硬度和强度略低,但因其不同的廓面形状和较好的轮轨匹配关系,使得滚动接触疲劳伤损较轻;进口淬火钢轨出现的斜裂纹一般形成在轨距角处,与行车方向大致成40°～50°角并向行车方向发展。疲劳裂纹是由材料的棘齿形滞回效应引起的,并在高的接触应力下扩展。因此定期打磨钢轨和使用新廓面钢轨是解决滚动接触疲劳问题的有效方法。     

渗碳零件磨削裂纹的解决措施

以20CrMnTi、20CrMnMo等低合金结构钢制做的凸轮轴、齿轮等渗碳件,在热处理后的磨削加工中易发生批量的磨削裂纹,致使零件报废。本文认为产生裂纹的原因主要是渗碳淬火后,在进行一次低温回火时,其低温回火冷却过程中,在渗碳件表面层部分残余奥氏体由于组织应力大大被消除,转变成未回火的低强度、高脆性的未回火马氏体(或称二次淬火马氏体)。对此采用如下方法予以解决:通过多次低温回火或一次冷处理,使二次淬火马氏体变成回火马氏体;冷处理一次稳定到最少残余奥氏体量。     

18CrNiMo7-6渗碳淬火齿轮在酸洗中吸氢的研究

文章讲述了18CrNiMo7-6材料制成的渗碳淬火齿轮在酸洗过程中吸收氢元素含量的研究.分别采用了不同热处理方式的试样模拟渗碳淬火齿轮不同表面的酸洗过程.通过对这些试样在酸洗过程中吸氢数据收集和分析,按照国标GB/T 17879规定的方法检验,采用18CrNiMo7-6材料制成的渗碳淬火齿轮表面的吸氢量是可控的,也为其他渗碳淬火齿轮的生产起到一定的指导作用.     

朔黄铁路曲线下股热处理钢轨剥离伤损成因分析

对朔黄铁路的5段75 kg·m^-1的U75V钢轨性能进行检验,分析伤损钢轨裂纹附近的性能。分析表明：U75V热轧钢轨母材的组织和硬度均合格,但U75V热处理钢轨的淬火层深度及横断面硬度均未满足TB/T 2635—2004的要求;显微硬度数据显示,在钢轨横断面存在较薄的硬化层;曲线下股钢轨踏面中心裂纹的深度在1.3 mm左右,并呈现不同程度的剥离掉块,与钢轨硬度分布特征有关;裂纹萌生于钢轨轨头表面塑性流变层内,裂纹起始的发展与列车运行方向成一定的锐角,出流变层后基本以垂直方向朝轨头内部扩展,到一定程度后,裂纹呈鱼钩状,以大致与列车运行的相反方向朝轨顶面扩展,最终导致剥离掉块。建议使用符合标准的热处理钢轨;对曲线钢轨及时进行大机打磨;采取措施,降低纵横向蠕滑力。     

热处理冷却工艺对U78CrV钢轨焊接质量的影响

为分析U78CrV钢轨闪光焊接接头的缺陷成因,设计4组不同的热处理冷却工艺,对每组工艺接头进行超声波探伤、磁粉探伤、显微组织分析、电镜分析、纵断面硬度测试及软化区宽度检验。结果表明:在接头热处理冷却工艺中,冷却速度过快容易导致出现马氏体组织和裂纹缺陷;喷风使接头全断面温度降至200℃以下后,接头遇水不会产生裂纹缺陷。焊轨基地冬季焊接U78CrV钢轨时,应当特别关注接头热处理后可能接触的环境温度。     

旋压密封式制动缸的常见故障及建议

旋压密封式制动缸是铁路车辆制动系统7项新技术之一,是铸铁制动缸的替代产品.在现场运用中常见的旋压密封式制动缸的规格有:203 mm×254 mm(用于浴盆式敞车)、254 mm×254 mm(现为铁路货车的主型制动缸)、305 mm×254 mm(70 t级新型通用货车的主型制动缸)和356 mm×254 mm等4种.     

EA4T车轴钢热处理冷却转变特性的研究

本文采用金相分析方法,系统地研究了EA4T钢在不同介质连续冷却、等温冷却下的组织转变。在860℃～920℃加热淬火时,随着加热温度降低,淬火所得的显微组织细小,这种工艺更有利于获得合格的晶粒度;该钢具有很强的贝氏体形成能力,即使空冷也能得到贝氏体组织;此钢在520℃以下等温,可抑制先共析铁素体的析出,得到粒状贝氏体组织,随着等温温度的降低,转变速度加快,在450℃下等温300s就可得到完全的贝氏体组织。     

U76NbRE微合金钢轨在小半径曲线上的铺设使用研究

为了考核微合金钢轨在小半经曲线上的使用性能,对60kg/mU76NbRE热轧及热处理钢轨,通过厂内闪光焊和现场气压焊后,于1995年结合线路大修,在京包上行线K466～K470铺设无缝线路试验段。试验结果表明,抗拉强度达到1060MPa及以上的U76NbRE热轧钢轨,在约450m半径曲线的外股上使用可通过总重2.2亿t以上,其使用寿命比U74热轧轨提高近1倍;轨头硬度为38HRC～40HRC的U76NbRE热处理钢轨,其使用寿命比U74热轧轨可提高4倍以上,可望超过一个大修周期(通过总重达到7亿t);经过焊后再淬火的闪光焊接头,使用中未出现接头低陷,而未经过焊后再淬火的气压焊接头,当通过总重4.2亿t时,出现1.3mm～1.5mm的低陷。综合考虑U76NbRE钢轨的焊接、热处理性能以及使用要求,建议其化学成分的质量分数调整为:C0.72%～0.80%,Si0.60%～0.90%,Mn1.00%～1.30%,Nb、RE0.02%～0.05%,P、S≤0.030%。     

18CrNiMo7-6渗碳淬火齿轮在酸洗中吸氢的研究

文章讲述了18CrNiMo7-6材料制成的渗碳淬火齿轮在酸洗过程中吸收氢元素含量的研究。分别采用了不同热处理方式的试样模拟渗碳淬火齿轮不同表面的酸洗过程。通过对这些试样在酸洗过程中吸氢数据收集和分析,按照国标GB/T 17879规定的方法检验,采用18CrNiMo7-6材料制成的渗碳淬火齿轮表面的吸氢量是可控的,也为其他渗碳淬火齿轮的生产起到一定的指导作用。     

监控热处理工艺以改进焊接质量

对焊前和焊后的热处理加以控制可显著影响焊缝金属组织的特性.焊接较之其他制造工艺方法,更是将零件置于温度快速极端变化的环境之下.因此,在焊接时会导致裂纹的产生.本文将讨论裂纹产生的原因、所使用的防止裂纹产生的方法以及在各种不同的条件下怎样才能生产出满意的无裂纹焊接接头的方法要点.     

焊后热处理对7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

使用搅拌摩擦焊(FSW)设备对厚度为6 mm的7075高强铝合金平板进行对接试验。采用不同热处理工艺(固溶温度、时效时间)对接头进行热处理,并对不同热处理工艺下的接头进行微观组织观察和显微硬度测试。研究结果表明:7075铝合金FSW接头由焊核区(WNZ)、热机影响区(TMAZ)及热影响区(HAZ)组成,WNZ为细小均匀的等轴晶组织;热处理后接头WNZ部分晶粒发生粗化;随着固溶温度的升高,晶粒粗化程度增大;随着时效时间的延长,WNZ晶粒粗化程度变化不明显;FSW接头显微硬度分布呈"W"型,热处理后接头显微硬度均有不同程度的升高,随着时效时间的延长,接头的显微硬度先增大后减小;固溶温度490℃、时效温度120℃、时效时间24 h是厚度为6 mm的7075铝合金FSW接头的最佳热处理工艺参数。     

室温下高速车轮钢断裂韧性与冲击韧性的关系

通过紧凑拉伸(CT)实验,测试不同热处理条件下高速车轮钢的室温断裂韧性;在具有不同断裂韧性的CT试样上取样,制成标准夏比V型冲击试样,在室温下对冲击试样进行冲击实验,并对其断裂韧性、冲击试样的断口和显微组织进行观察和分析.结果表明:室温下该车轮钢的断裂韧性和冲击韧性呈线性关系,预裂纹加载断裂和缺口冲击断裂以解理断裂为主;车轮钢中的夹杂物主要为Ti (C,N),在室温条件下对该车轮钢的断裂韧性和冲击韧性基本没有影响.     

CrNb低合金钢轨热处理研究

采用热模拟试验方法对新研制的CrNb低合金高强轨钢热处理工艺参数的最佳选择以及可焊性进行研究.研究结果表明CrNb轨钢重新奥氏体化、加热温度为800℃～850℃时,U型缺口冲击值达到70 J以上,为热轧状态的5倍多;当冷却速度为1.0℃*s-1～1.75℃*s-1时,为细片状珠光体组织,其硬度为362 HV～391 HV ;焊接CCT曲线的测定结果表明,当冷却速度小于0. 5℃*s-1时,组织为全珠光体.采用加热温度为轨头踏面940℃,冷却速度约1.0℃*s-1的工艺参数对实物钢轨进行全长热处理后,其σb,σ0.2,δ5,Ψ,ak分别比热轧轨提高27.6%,18.8%,38.1%,155.6%和25.7%,奥氏体晶粒度和珠光体片间距得到了明显的细化.证明该新钢种具有较好的热处理工艺性和可焊性.     

关于硬度问题的技术问答

问:我们正在寻找一种E52100球化退火圆钢的替代材料.我们将E52100圆钢火焰淬火至62～65 HRC的硬度,用作切纸砧和切割砧. 这批圆钢棒料中,有些直径为88.9～139.7 mm,长度为1 905 mm;有些直径为406.4 mm,长度为1 422.4 mm.     

无损磁力检测仪的制造

据全俄铁路运输科学研究院1996年编的关于轮对轮箍轮缘的磁极-等离子强化工艺手册中称:当强化道宽度达到40 mm时,则硬化层深度为1.5～2 mm.在磁极-等离子强化区内其金属组织所发生的变化为:硬度为750 HV的马氏体组织深度约0.3 mm;硬度为580～660 HV的屈氏体-马氏体混合组织深度约0.3～0.9 mm;硬度为480～580 HV的屈氏体组织深度约0.9～1.3 mm;硬度为360～450 HV的索氏体组织深度约1.3～2.0 mm.     

MT-3型缓冲器固定斜板断裂失效分析

通过外观检查、断口宏微观观察、硬度检测和金相检查对MT-3型缓冲器固定斜板断裂失效进行了分析.结果表明：裂纹扩展机制为准解理型断裂;非金属夹杂物等级为A1、D1,基体组织为回火马氏体＋上贝氏体;固定斜板在落锤试验中表面生成的淬火马氏体白亮层极易形成微裂纹,微裂纹在随后的冲击载荷作用下发生扩展,是导致固定斜板断裂失效的重要原因.建议提高缓冲器摩擦机构的装配精度.