40cr钢板低温轧制技术是一项先进的生产技术可以改变材料的原始组织形态缩短退火时间节约能源消耗。本文介绍了该技术在低合金中碳冷镦钢研发中的应用情况通过低温轧制与延迟冷却工艺相结合盘条强度降低塑性提高产品获得了在线软化的效果。另一方面在该技术的应用过程中要注意不同规格盘条温度梯度的变化情况从而改善组织与性能的均匀性。

 为了提高汽车半轴耐磨性采用射频磁控溅射仪在汽车半轴用钢（40Cr钢板）表面沉积了一系列不同Si含量的W-Si-N涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显镜（SEM）、透射电子显镜（TEM）、纳米压痕仪和高温摩擦磨损仪等对W-Si-N涂层的结构、力学性能和高温摩擦磨损性能进行了表征。结果表明:W-Si-N涂层由面心立方的W-Si-N相和非晶Si3N4相组成呈（200）择优生长;随Si含量增加W-Si-N涂层的硬度先升高后降低Si含量为13.2%时硬度达到 值约为37.0 GPa;室温环境下随Si含量增加摩擦系数和磨损率均呈先减小后增大趋势;Si含量为13.2%的WSi-N涂层的摩擦系数和磨损率均40cr中厚钢板小分别为0.3和4.0×10-6mm3/（N·mm）;与WN涂层相比W-Si-N涂层的力学性能和室温摩擦磨损性能均得到显著提高。 

 基于外加电场可改善40cr钢板材料的超塑性和钢与铜超塑性固态压接的可行性将材料电致超塑性效应与固态压接技术有机结合以开发新的电致超塑性固态压接技术具有重要的使用价值和工业应用前景.结果表明在非真空、无保护气氛下预压应力为56.6 MPa初始应变速率为1.5×10-4/s、压接温度为710800℃、压接时间为08min、电场强度为03 k V/cm时40Cr/QCr0.5压接接头的抗拉强度达到甚至超过QCr0.5母材强度QCr0.5侧接头胀大率不超过4%.当电场强度为3 k V/cm时40Cr与QCr0.5的压接接头形成了良好的冶金结合. 

针对选用ZG 40Cr钢板25Ni20Si2耐热钢制造的某型号燃气舵安装壳体复验过程中出现的力学性能偏低现象研究固溶处理对材料金相组织及力学性能的影响为该产品后续失效分析及质量控制提供参考依据。试验结果表明:温度为1 080℃保温时长90 min的固溶处理有助于提高产品的力学性能常温和900℃高温下抗拉强度分别提高11%和14%900℃高温下伸长率提高14%。研究结果可为后续该牌号产品的设计和选用提供有效参考。 

   40Cr钢板钢副轴仅仅使用了1个月即发生断裂。对断裂的副轴进行了断口分析、化学成分分析、金相检验和表面硬度测定。结果表明:副轴的化学成分和表面硬度符合要求断裂部位表面粗糙且存在可能是副轴与其他部件之间的摩擦热导致的二次淬火层。应力集中和二次淬硬层使副轴的疲劳缺口因子增大导致疲劳裂纹萌生和扩展使副轴过早断裂。 

 本工作采用激光淬火技术来40Cr的抗冲击磨损性能以满足其较高的表面服役性能要求。结果显示由于激光淬火过程快速加热和冷却的特点淬火区域组织发生明显的变化。此外相组成随深度的变化而变化导致深度方向上的硬度存在差异。通过测试对比基体与淬火试样的冲击磨损失效形式与作用机理。根据三次重复试验的平均磨耗对激光淬火试样及基体的抗冲击磨损性能进行定量评定。采用SEM、OM、EDS等手段对磨损表面进行观察和分析阐明基体与淬火表面的磨损行为与差异。结果表明40cr钢板冲击磨损过程中磨粒磨损、冲击效应和滚动接触疲劳是三种典型的失效模式。基体的主要失效机理为磨粒磨损而冲击效应和滚动接触疲劳则是淬火表面的主要失效模式。 

低合金高强钢作为当今工业领域应用广泛的金属材料之一其强韧化一直是钢铁研究的一个重要课题。然而传统处理工艺一般具有成本高、周期长、污染严重等特点并且难以充分开发材料的潜力。而电脉冲作为一种瞬时高能输入技术已经被大量研究证明是一种改善组织和提高性能的有效手段并且经济节能环保。本论文将电脉冲技术应用于40Cr钢板的淬火和回火处理通过检测其显组织、断口和观内应力的变化系统地研究了脉冲电流对40Cr钢固态相变的影响规律和作用机制。对比传统热处理研究了电脉冲处理对40Cr钢力学性能和抗延迟断裂性能的影响得到了能使其综合性能 的电脉冲处理工艺参数。

   （1）由于电脉冲处理极短的高温停留时间和脉冲电流对奥氏体形核的促进作用退火冷拔态试样经电脉冲淬火（electropulsing quenchingEQ）后可获得比传统淬火（conventional quenchingCQ）更细小的马氏体组织。 的EQ参数为480 ms此时的硬度为690 HV原奥氏体晶粒平均尺寸为14.65μm。相比于CQ480 ms EQ能使试样获得更高的位错密度相应地观残余应力也更大40cr钢板这可以归因于电脉冲处理过程中极端非平衡的相转变条件。此外EQ还会引起晶粒取向的剧烈变化使得试样具有较大的Schmid因子并且在电流方向上形成<110>丝织构。

适宜参数的循环EQ可以促使原奥氏体晶粒进一步细化这主要归因于相变过程中晶体缺陷密度的增加即相变硬化。 循环EQ的工艺参数为:三次循环EQ每次的EQ时长依次为440 ms、400 ms和380 ms;此时试样的平均原奥氏体晶粒尺寸为4.98μm硬度为780 HV。 参数循环EQ试样经3×120 ms ET后综合力学性能达到 此时的硬度为692 HV 抗拉强度为2336 MPa断裂延伸率为15.1%。（4）40cr钢板电脉冲处理有一定的除氢效果并能降低氢脆断裂倾向。相比于传统调质态试样 参数电脉冲调质态试样的延迟断裂时间增加了0.9倍。抗延迟断裂性能的提高可能与脉冲电流引起的组织细化（晶粒更加细小、碳化物更加弥散）和内应力变化有关。此外利用电脉冲技术对40Cr螺栓钢进行调质处理时建议将硬度控制在360-390 HV范围内。

添加中间过渡层一方面可缓解焊接应力40cr钢板另一方面可有效阻止Ti和Fe元素的结合避免形成Fe-Ti间脆性化合物因而可提高接头强度。在一定范围内改变离焦量和偏移量对接头强度也有一定影响。采用0.5mmV/1mmCu的复合过渡层激光功率在TA2侧为2.7KW、40Cr钢侧为2.5KW离焦量为-1.0mm时强度 为313MPa;在离焦量为0其他条件相同的情况下改变偏移量接头强度都有不同程度的下降当偏移量为0.30mm时强度 为252MPa。接头的硬度分布波动很大。硬度 处位于40Cr钢侧熔合线附近的热影响区 达800HV0.3左右;其次是第二道焊缝中心处大约为450550HV0.3; 的是原V/Cu接触面处仅为50HV0.3左右;

  此外40Cr钢板热影响区中的软化区也是硬度偏低的区域。TA2与40Cr钢焊接温度场与应力场模拟结果表明激光焊过程中温度上升、下降速率非常快焊缝凝固过程为极端非平衡过程。 纵向残余拉应力和横向残余拉应力均位于40Cr侧的Cu/40Cr钢焊缝中。当复合过渡层中的Cu层厚度为1mm而V层厚度由0.3mm增至0.7mm时40cr钢板大纵向残余拉应力和横向残余拉应力均有明显的下降因而在本课题的试验条件下40cr钢板采用0.7mmV/1.0mmCu的复合过渡层可以获得更优质的焊接接头。

  采用SQC-100高焓等离子喷涂设备在启闭机活塞杆用40Cr钢表面制备Cr2O3涂层。对Cr2O3涂层的观组织结构、显硬度、孔隙率、结合强度、抗磨损性能、电化学性能等进行分析与测试并分析Cr2O3涂层的磨损机理。结果表明:高焓等离子喷涂获得的Cr2O3涂层孔隙率为0.81%平均显硬度（HV0.2）达1 310.3结合强度均值为60.6 MPa。摩擦磨损实验表明Cr2O3涂层的质量损失仅为0.001 3 g基体材料40Cr钢的质量损失为0.101 8 g涂层的抗摩擦磨损性能为基体材料的78倍涂层的磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。同时Cr2O3涂层的抗电化学腐蚀能力优于基体材料。40cr钢板利用高焓等离子喷涂制备Cr2O3涂层具有优良好的应用前景。 

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