DTDC是豆粕加工的核心设备而轴是其核心部件。为满足日益增加的豆粕饲料需求DTDC设备越来越大型化需对其主轴进行重新设计选材。现选用更为优质的合金钢40Cr作为主轴材料与传统40cr钢板优质碳素钢作比较通过材料性能、强度、刚度等多方面对比计算与分析研究得出以下结论:对于大型设备DTDC的轴系来说采用合金钢40Cr作为主轴其优点是尺寸更小成本更低质量更轻而主轴质量的降低也更有利于DTDC设备整体质量的控制从而对整个项目的综合成本控制更为有利。 

  使用热模拟试验机对40Cr钢板行830、890、950℃正火试验得到晶粒度不同的铁素体和珠光体组织再将正火后的试样加热至850℃保温10 min后以不同的冷却速度淬火对比晶粒度不同的试样淬火后的组织和硬度变化。结果表明:随着淬火前晶粒尺寸的增大40Cr钢淬火后的马氏体组织含量增加贝氏体的含量减少硬度增大;淬火前40Cr钢的晶粒尺寸越大淬透性越好。 

   某轴承公司在生产40Cr钢板轴承挡圈时发现有轴承挡圈存在车削硬质点的情况。采用化学成分分析、硬度测试、金相检验等方法对车削硬质点产生的原因进行了分析。结果表明:该40Cr钢轴承挡圈车削硬质点为异金属压入所致应该是在钢材轧制过程中生产线的零件紧固不好遇到轧制过程的外力冲击使得零件部分脱落在高速轧制过程中被瞬间压入钢材终导致该轴承挡圈产生车削硬质点。 

大型机床传动机构用齿条锻件材质为40Cr钢板经热锻造及调质处理后在压床校直过程中发生断裂。对其理化检测分析结果表明试样组织中非金属夹杂物异常严重组织发生脆化。且锻造的原始粗大组织未得到细化材料的抗破断强度显著降低。锻造应力及淬火应力使锻件的大部分截面开裂压床校直时沿原始裂纹继续扩展至整体断裂。 

  利用扫描电镜及能谱仪对40Cr钢板中厚板环形件的断口形貌与观成分进行了系统分析。结果表明:零件断口形貌呈脆性解理断裂零件中心区域的夹杂物以及淬火残余应力大是其开裂的主要原因。裂纹于夹杂物附近萌生随后逐渐扩展直至零件断裂。 

  以机床主轴用40Cr钢板、65Mn钢为研究对象对其不同热处理工艺下的力学性能进行了测试研究。实验结果表明:随着回火温度的升高65Mn钢和40Cr钢力学性能有着相同的变化趋势抗拉强度和屈服强度下降伸长率和断面收缩率升高硬度下降耐磨性变化不显著。在相同的热处理条件下65Mn钢比40cr钢板钢强度高、塑性差、耐磨性好、综合力学性能要更好。两种材料在用于机床主轴时经过调质处理便可很好地满足生产需要。 

   采用计算机模拟40cr钢板冷却过程中的CCT曲线和TTT曲线并预测其组织分布状态 采用硬度测试、OM和SEM等对其组织进行分析并对计算机模拟结果进行验证。结果表明当电机转速为350 r/min时试验钢表层组织由奥氏体向贝氏体转变心部组织由奥氏体向马氏体和贝氏体转变;当转速为550 r/min时试件表层已经全部转变为马氏体;随着离表层距离的增加试验钢硬度降低且硬度分布曲线与计算机预测结果一致。 

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。 

对采用自主开发的气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ技术处理的40Cr钢板的硬化层进行组织、硬度和耐蚀性对比。结果表明经气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢白亮层厚度为1722μm后氧化层厚度为35μm硬度 达到573.0 HV0.025有效硬化层厚度达到370μm。由自腐蚀电位和自腐蚀电流密度测量可知气体氧-氮碳复合处理的40cr钢板与QPQ处理的几乎具有一样的耐蚀性。 

 对采用自主开发的气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ技术处理的40Cr钢的硬化层进行组织、硬度和耐蚀性对比。结果表明经气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢板白亮层厚度为1722μm后氧化层厚度为35μm硬度 达到573.0 HV0.025有效硬化层厚度达到370μm。由自腐蚀电位和自腐蚀电流密度测量可知气体氧-氮碳复合处理的40Cr钢与QPQ处理的几乎具有一样的耐蚀性。

    连铸中40cr中厚钢板钢的导热性影响着铸坯的凝固行为铸坯的凝固组织结构及合金元素的分布行为又影响着钢的导热性。研究冷却速率对含铬钢凝固组织的影响可以为进一步研究铸坯凝固组织与含铬钢导热性之间的关联性提供基础为优化含铬钢的连铸冷却制度提供理论依据。为此本文通过热模拟实验及化学分析、能谱分析的方法以40Cr钢为研究对象研究冷却速率对40Cr钢凝固行为的影响分析冷却速率对40Cr钢凝固组织、晶粒尺寸、Cr元素宏观偏析、显偏析行为的影响。论文主要结论如下:（1）不吹氩冷却控制条件下40Cr钢样为全等轴晶凝固组织结构其中钢样边缘和上部有较多的细小等轴晶;吹氩强冷条件下钢样凝固组织出现粗大的类柱状晶结构随吹氩强度的进一步增大铸坯内的缩孔缺陷显著增大凝固组织有向典型三层凝固组织转变的趋势。（2）随钢液起始冷却控制温度的提高40Cr试样的凝固组织存在粗化行为晶粒尺寸增大。