不同热处理工艺下钢中马氏体与贝氏体含量与形貌不同造成钢的力学性能具有差异。通过对45钢、40Cr钢板、38CrSi钢进行不同的热处理获得不同形貌的马氏体、贝氏体组织。采用OM、SEM、TEM对不同钢中的马氏体、贝氏体进行组织形貌观察及分析并估算了其含量。结果表明不同碳含量的钢经过水冷淬火热处理后马氏体组织形貌随碳含量的升高而变化由低碳板条状过渡到中碳针状板条状并存。同一种钢经过不同热处理后可得到不同形貌的贝氏体组织45钢、40Cr钢、38CrSi钢贝氏体组织多在晶界处形核并向晶内长大。无碳贝氏体与粒状贝氏体的析出与热处理工艺有关贝氏体形貌随碳含量与热处理温度的降低由羽毛状逐步过渡到无碳贝氏体。

    对汽车耐磨挡片的热处理工艺进行了改进将40Cr钢的调质工艺改为20Mn2钢的淬火工艺并对改进后工艺的显组织和力学性能进行了分析。结果表明:20Mn2钢采用880℃×60 min+250℃×90 min的热处理工艺时其硬度为38 HRC、抗拉强度1042 MPa、屈服强度773 MPa、断后伸长率14.1%、冲击韧性93.6 J·cm-2显组织为板条状马氏体。在载荷120 N、转速300 r/min、时间900 s的磨损条件下40cr钢板其耐磨性能是原工艺的1.7倍具有良好的技术和经济效益。 

  在以40Cr钢为基材的汽车传动轴表面制备出Ni-SiC纳米复合镀层检测并分析了复合镀层的显结构、硬度、抗磨损性能和耐腐蚀性能并与40Cr钢基材进行了对比。结果表明Ni-SiC纳米复合镀层主要由Ni、SiC相组成其平均硬度约为558.4 HV是40Cr钢硬度的1.5倍。镀层稳定时的摩擦因数维持在0.39左右相比40cr钢板钢明显降低镀层的腐蚀速率也明显低于40Cr钢。Ni-SiC纳米复合镀层能提高汽车传动轴的抗磨损性能和耐腐蚀性能。

利用Gleeble3800型热力模拟试验机对40cr钢板中厚板试样进行热压缩试验得到不同温度和应变速率下的应力-应变曲线。用XRD、SEM和OM对热压缩后试样表面物相和金相形貌进行表征分析了不同温度和不同应变速率下热压缩对试样表面组织性能的影响。结果表明:变形抗力与应变速率成正比与试验温度成反比残留奥氏体含量同样遵循此规律;650℃时表面以片状珠光体为主750℃时表面组织以马氏体和贝氏体为主随着温度升高材料表面出现轻氧化;在650℃时可获得约350 MPa的平均残余应力且在同一温度下应变速率的提高有利于提高表面残余应力这将有利于提高材料的抗疲劳性能。 

  对40Cr钢板汽车半轴中频淬火时发生开裂熔化原因进行了检测和分析。结果表明由于轧制工艺不当汽车半轴件原材料表面形成严重的纵向折叠裂纹裂纹的尾部甚至延伸到材料中心在中频感应淬火时发生开裂裂纹间隙甚至发生熔化。为彻底该类质量事故的发生必须加强原材料的进货检验。 

  利用激光造型技术在环形试样表面加工出直径在20μm到80μm之间且具有相同深度和面积占有率的圆凹坑通过Talysurf CCI Lite非接触式三维光学轮廓仪测量试样表面并采用ISO 25178参数对各试样表面进行三维表征 利用JPM-1双盘磨损试验机在重载条件下（赫兹接触压力≥1 GPa）40cr中厚钢板研究各组试样在不同工况下的摩擦特性及表面三维形貌参数对摩擦学性能的影响.试验结果说明:直径为80μm和20μm的织构表面润滑效果优于光滑表面.载荷、转速、滑滚比对摩擦系数的影响具有一定的规律性且不同的工况下呈现的规律有所差别在高速低载大滑滚比条件下织构表面对提高摩擦副润滑效果为显著还进一步探索了表面三维表征参数Sa、Vv、Spc、Vmp、Vxp与重载条件下40Cr钢摩擦特性的关系. 

采用LDF 4000-100型半导体激光器对40Cr钢齿条齿面进行了淬火处理研究。结果表明40cr钢板:在矩形光斑17 mm×5 mm、激光头到淬火齿面中心距离375 mm、激光束入射齿面夹角75°下选取 参数激光加热温度1400℃、扫描速率10 mm/s时齿面的淬硬层深度均匀可达到1.2 mm淬硬层组织为细小、弥散马氏体表层组织硬度 可达到750 HV0.2并在工业化试生产中取得了较好应用效果。 

  为了延长齿轮钢使用寿命采用热扩散法盐浴渗钒在40Cr钢表面制备VC渗层并测得了900～1050℃盐浴渗钒6 h的渗层厚度利用光学显镜和扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对VC渗层的组织形貌、物相成分进行了分析同时对渗层硬度进行了测试。结果发现40Cr钢板表面形成了5～50μm厚的渗层组织且不同的处理温度造成了不同程度的渗层组织迁移渗层物相主要由VC和少量α-Fe相组成同时VC晶粒生长具有VC（111）和VC（200）两个择优取向且随处理温度升高择优取向减弱而渗层对基体表面硬度均有不同程度地提高。 

现有的硬度法和金相法无法满足40Cr钢板产品渗氮层深度的全覆盖检测的需求故提出一种利用激光超声技术进行渗氮层深度无损测量的方法。首先利用脉冲激光在不同渗层深度的40Cr钢表面激励出表面波通过激光干涉仪接收表面波从而实现表面波号的非接触激励和接收。然后采用二维傅里叶变换（2D-FFT）方法提取出表面波的频散曲线。实验结果表明:随着渗层深度的增加表面波的相速度也随之增加;表面波在低频时有较大的频散特性而在高频范围内表面波的传播速度变化较小;当渗氮层深度达到394μm时表面波速度的变化趋势不明显;表面波的频散曲线和渗氮层深度有一定的对应关系通过测量表面波的频散曲线可近似得到渗氮层的深度。激光超声技术是一种潜在的40Cr钢渗氮层深度的无损测量方法具有一定的工程应用价值。 

对40Cr钢进行QPQ盐浴氮氧化复合处理、离子渗氮、镀铬、氧化处理用显硬度计、金相显镜测试了试样表面的显硬度梯度观察了渗层组织用磨损试验机、中性盐雾试验机进行了耐磨性和耐腐蚀性研究。结果表明:经过QPQ处理后的40Cr钢表面生成了Fe2～3N高浓度氮化物层和致密Fe3O4氧化膜40cr钢板其相应的耐磨性和耐蚀性是四种工艺中高的。 

  ZG40Cr25Ni20Si2（25-20）是一种常用的耐热钢材料广泛应用于水泥生产线的烧成设备。但是关于该材料能够查阅到的相关资料只有成分、室温拉伸力学性能以及使用上限温度而设计者以及使用者需要更加详实的设备设计性能参数及使用寿命基础数据。因此通过高温拉伸试验、高温氧化试验以及高温腐蚀试验40cr钢板对25-20的性能参数进行深入研究为设计者以及使用者提供理论数据。后针对25-20在设备应用中的不足进行改进以达到实际使用要求。

  就热处理工艺对40Cr钢板表面粗糙度影响的问题进行试验研究。通过五种不同的热处理工艺得到五种不同的表面粗糙度由此确认热处理工艺与40Cr钢表面粗糙度的关系。基于两者的关系可以通过热处理工艺来使机械零件达到表面粗糙度要求。 

  活塞杆在往复试验过程中导块滑槽部位发生开裂故障现象。40cr钢板通过显硬度计、体视显镜、扫描电镜等手段对开裂的40Cr钢导块的硬度、裂纹形态及扩展方式、断口表面特征及显组织进行分析。结果表明:导块淬火不充分组织转变不完全调质处理后基体硬度低是导块产生裂纹的根本原因。 

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