贝氏体转向节臂微合金非调质钢的疲劳性能研究

通过对高强度转向节臂用贝氏体微合金非调质钢的力学性能和弯曲疲劳性能的测定，证实了新开发的微合金贝氏体非调质钢单向弯曲疲劳性能高于调质处理的42CrMoA钢200N／mm^2以上。可以满足设计强度不断提高的商用车转向节臂的使用要求。     

曲轴强化工艺对疲劳极限的影响

为了改善和提高汽车发动机曲轴的使用寿命,通过三种曲轴复合强化工艺对曲轴进行强化处理后,再对曲轴进行金相组织分析、表面硬度检测、表面残余应力检测和台架弯曲疲劳试验来验证三种曲轴强化处理工艺的优劣性。试验结果表明曲轴进行复合强化工艺处理后其金相组织结构、特别是曲轴R处表面硬度和表面残余应力的大小对曲轴使用寿命(曲轴疲劳极限)有较大的影响。由试验结果获得:曲轴气体软氮化+表面滚压强化工艺效果最好,离子氮化+表面滚压强化工艺次之,高频淬火+表面滚压强化工艺结果较差。     

喷丸强化对齿轮材料弯曲疲劳性能的影响

研究了喷丸强化对齿轮材料弯曲疲劳性能的影响,试验证明经过强力喷丸的齿轮其条件疲劳极限强度比未强化喷丸的齿轮材料条件疲劳极限强度提高30%;20CrNiMoH材料强喷丸化与未经喷丸强化齿轮在50%存活率下的弯曲疲劳S-N曲线幂函数方程的指数分别为-0.075、-0.077,曲线斜率几乎相同,说明喷丸工艺对齿轮材料的弯曲S-N曲线斜率没有影响。     

20CrMoH齿轮弯曲疲劳强度研究

采用齿轮轮齿脉动加载试验方法对两种工艺的齿轮,即20CrMoH渗碳淬火齿轮（未喷丸）和20CrMoH渗碳淬火后强化喷丸齿轮进行弯曲疲劳试验,研究了20CrMoH渗碳淬火齿轮喷丸处理前后的弯曲疲劳强度及弯曲疲劳S-lgN曲线。结果表明：喷丸强化可使齿轮弯曲疲劳强度提高约10%,从而提高齿轮的使用寿命;喷丸前、后齿轮的弯曲疲劳S-lgN曲线在高应力区均为一条直线,并给出了直线方程,为进一步研究齿轮弯曲疲劳强度提供了基本曲线和数据。     

气体软氮化球铁曲轴的组织与性能

对比了经正火加气体软氮化的球铁曲轴与调质加中频感应淬火的锻钢曲轴的抗疲劳性能及耐磨性能。试验结果表明：球铁曲轴的上述性能均优于锻钢曲轴。并初步探讨了软氮化后的球铁曲轴的组织特点以及进一步提高其疲劳寿命的途径。     

重型汽车驱动桥齿轮材料与工艺对疲劳性能影响的探讨

目前对重型汽车驱动桥锥齿轮疲劳性能的考核，主要是进行轮齿的弯曲疲劳性能考核。汽车行驶过程中一旦发生轮齿折断，齿轮将完全丧失其传递运动和动力的功能，因此对齿轮弯曲疲劳性能的考核非常重要。试验表明，齿轮材料与主要加工工艺对其疲劳性能影响很大。这些因素包括渗碳钢的化学成分、钢的纯净度和锻造。预备热处理、渗碳淬火、表面强化、机械加工等工艺。     

面向小型机动车齿轮件服役性能要求的选材优化

面向国内某摩托车企业产品开发需求，针对3种牌号的车用齿轮钢，进行了弯冲、接触疲劳和单齿弯曲疲劳对比检测，并结合金相、硬度、断口表征手段，综合评价了3种齿轮钢服役性能优劣。在此基础上进一步从零件角度验证了3种齿轮钢的应用成效性。结果表明，16MnCr5H的综合力学性能、工艺性能、接触疲劳和弯曲疲劳与20CrMoH相当，优于20CrMnTiH，因此可代替20CrMoH和20CrMnTiH制造高负荷的摩托车齿轮，满足性能提升及应用性价比目标。     

材料和工艺对齿轮接触疲劳性能的影响

通过模拟实际齿轮材料、工艺及服役条件,用圆环形辊子试样在接触疲劳试验机上进行齿轮接触疲劳试验,研究了不同材料、工艺对齿轮接触疲劳性能的影响,得到了不同材料、工艺条件下的齿轮接触疲劳强度极限。试验结果表明,渗碳处理试样接触疲劳性能优于调质氮化的试样。     

齿轮材料弯曲S-N曲线测试及拟合方法

为解决齿轮强度校核过程中缺少弯曲疲劳数据的现状,根据国标GB/T 14230-1993《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中4.2B方法设计齿轮弯曲疲劳试验装置,通过成组法及升降法测试FAS3420H齿轮材料弯曲疲劳性能数据,并根据疲劳数据在不同应力级别上的分布特征,对符合正态分布及有越出点分布的数据进行统计学计算处理,由计算结果绘制不同存活率弯曲S-N曲线。     

粉末烧结钢氮化层微观结构分析

采用宏观及微观分析方法对离子氮化和气体氮碳共渗处理的Fe—C—Cu系粉末烧结钢氮化层的相组成、厚度及微观结构参数进行了分析。研究表明：不同氮化处理粉末烧结钢氮化层都由γ′-Fe4N和ε-Fe3N双相混合组成，但相对含量有所差别；离子氮化粉末烧结钢氮化层(过渡层)基体组织为ε-Fe2-3N相和α—Fe相，在基体组织中存在着点状、针状等形态各异的合金氮碳化物(CrN和Mo2N等)，大量的粒状及针状γ′-Fe4N化合物沿一定方向规则排列。