随着喷丸强度的增大材料表面显硬度明显增加。40cr钢板通过观察表面三维形貌发现随喷丸强度的增大表面粗糙度逐渐增大;提高喷丸覆盖率参数可以明显降低表面粗糙度从而提高了材料表面完整性。疲劳试验结果表明喷丸强化处理能够提高40Cr钢缺口构件的疲劳性能当试样循环寿命在2×106次时不同喷丸参数下的疲劳极限相对于未喷丸试样了14.3%29%当喷丸强度为0.2 mmA覆盖率为400%时疲劳极限提高幅度 。本文在“线弹性有限元法—应力梯度法”进行缺口构件疲劳寿命评估的基础上综合考虑喷丸处理对材料表面完整性的影响如残余应力、加工硬化和表面粗糙度等的变化修正了40Cr钢缺口构件喷丸试样的局部疲劳强度评估方法终获得了良好的预测精度平均误差均在±5%以内为直接预测经过喷丸处理后的缺口部件疲劳寿命提供了新的方法。

  40cr钢板链轮在精加工内孔时发生开裂链轮不能使用。通过断口分析、成分分析、硬度测试、金相分析、低倍检验等工作对链轮的开裂原因进行了分析。结果表明:该链轮断口呈明显的脆性断裂特征化学成分满足40Cr钢要求表面淬火硬化层硬度梯度较大金属夹杂物超标芯部显组织有网状铁素体低倍试片酸侵后存在裂纹。因链轮的基体强度低和表面淬火位置存在较大组织应力易于裂纹的形成和扩展但氢脆引起的延迟断裂是该链轮开裂的主要原因。

   目的研究40Cr钢在实际海水中的冲刷腐蚀性能。方法采用自制旋转冲刷实验装置模拟实际海洋环境对40Cr钢进行实验。试验介质为含有质量分数为0.15%、0.3%、1%石英砂（300目左右）的青岛海域天然海水冲刷流速分别为1、3、5 m/s。用交流阻抗谱和极化曲线测试检测其冲刷腐蚀性能采用失重法测量冲刷腐蚀速率并用扫描电镜观察其表面形貌用XRD、EDS技术检测腐蚀产物成分。结果当流速一定石英砂的质量分数为0.3%时腐蚀速率小交流阻抗谱和极化曲线结合分析显示此时耐腐蚀腐蚀产物成分为FeO（OH）。当含砂量一定时随着流速的增加试样腐蚀速率快速增加耐蚀性逐渐下降腐蚀产物主要成分为Fe O（OH）。结论流速对40Cr钢板的冲刷腐蚀速率影响较大而含砂量对冲刷腐蚀速率的影响较小。 

为提高40Cr钢板的耐磨性和疲劳性能利用YLS-4000型光纤激光器对40Cr钢表面进行淬火强化。利用扫描电镜、显硬度计等对淬硬层组织和硬度进行了分析采用X-350A型应力测定仪对淬硬层的残余应力和残留奥氏体进行了测试。结果表明:40Cr钢表面激光淬硬层主要由板条状马氏体组成马氏体的体积分数在95%以上马氏体晶粒较基体组织有明显细化;淬硬表层的平均显硬度（710.5 HV）显著高于基体（235.5 HV）随着到表面距离的增加硬度值逐渐降低至基体硬度;淬硬层表面产生较大的残余压应力压应力值高达230 MPa以上。 

  为提高40cr钢板的耐磨性和疲劳性能利用YLS-4000型光纤激光器对40Cr钢表面进行淬火强化。利用扫描电镜、显硬度计等对淬硬层组织和硬度进行了分析采用X-350A型应力测定仪对淬硬层的残余应力和残留奥氏体进行了测试。结果表明:40Cr钢表面激光淬硬层主要由板条状马氏体组成马氏体的体积分数在95%以上马氏体晶粒较基体组织有明显细化;淬硬表层的平均显硬度（710.5 HV）显著高于基体（235.5 HV）随着到表面距离的增加硬度值逐渐降低至基体硬度;淬硬层表面产生较大的残余压应力压应力值高达230 MPa以上。 

  以WC、Ti C、Co和Co50合金粉末为原料通过设计不同的成分配比在40cr钢板刀具钢表面激光熔覆了WC/Co、WC/Co50和WC-Ti C/Co50钴基碳化物复合涂层。借助XRD、OM、SEM和EDS等表征手段分析了粉末成分配比和激光熔覆工艺参数对刀具表面复合涂层物相结构、宏观形貌和观组织的影响。结果表明当激光功率为4.2 k W扫描速度为350 mm/min时制备的WC/Co50和WC-Ti C/Co50复合涂层表面形貌良好平整连续且无宏观裂纹。硬度测试和摩擦磨损试验表明复合涂层具有高的硬度和良好的耐磨性 显硬度达到1211 HV0.2 磨损失重2.1 mg分别为基材的3.03倍和34.4%。熔覆层中大量存在的WC、Ti C以及原位自生的W2C、Fe3W3C等碳化物增强相对提高复合涂层的硬度和耐磨性起到了主要作用。 

研究了40Cr钢板试样感应淬火后的组织和淬硬层深度。感应加热的电流频率为15 k Hz加热功率及感应圈与试样之间的相对移动速度分别为40 k W、5.011.0 mm/s和70 k W、6.511.0 mm/s。结果表明试样经感应淬火后表面至心部的组织依次为马氏体、马氏体加铁素体、马氏体加铁素体加珠光体和珠光体加铁素体。经40 k W、11.0 mm/s感应淬火的试样淬硬层马氏体成分不均匀;而经70 k W、6.5 mm/s淬火的试样淬硬层马氏体比较粗大;其他试样淬硬层马氏体细小。试样的淬硬层深度均为0.802.27 mm过渡层与淬硬层的深度比为24%38%。 

  40cr钢板·是常用的中碳合金结构钢其抗拉强度、屈服强度及淬透性均比40钢高经过适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性广泛应用于轴、曲轴、齿轮等零件[1-3]。40Cr钢长轴件淬火后易产生轴径方向的畸变如径向跳动如畸变过大就会直接导致产品不合格。所以控制40Cr钢长轴的淬火畸变就显得尤其重要本文通过对40Cr钢长轴进行真空淬火试验以期找出控制40Cr钢长轴淬火畸变的

  通过正交设计探究不同调质工艺下40cr钢板的组织和力学性能的变化规律确定拉丝机塔轮轴用40Cr钢的 工艺并与断轴试样和正常试样进行对比分析。结果表明拉丝机塔轮轴用40Cr钢 调质工艺为850℃保温1 h淬火630℃下保温1 h回火。在 工艺条件下组织为具有特定位向、细小的回火索氏体和极少量铁素体硬度为283.5 HBW冲击韧度为211.3 J/cm2。40Cr钢硬度影响因素依次为回火温度、淬火保温时间、回火保温时间和淬火温度。组织分布不均和冷速不当是导致硬度不均匀的主要原因。40Cr钢冲击性能影响因素依次是淬火温度、回火保温时间、淬火保温时间和回火温度。断口纤维区主要为小且浅的等轴韧窝;剪切唇区主要为大且深的剪切韧窝。 

（4）分析40cr钢板探讨渗层形成机理、生长规律及晶粒生长机制分别研究不同渗钒温度和处理时间影响渗层厚度的规律。结果发现渗层生长速度随温度升高而增大但1050℃渗层可能脱落厚度反而降低。渗层厚度与处理时间的生长动力学曲线近似满足X0.544=0.375t;碳化钒晶粒生长方向速度决定晶粒生长形态900℃渗层Vl≈Vh形成等轴晶;950℃和1000℃渗层Vl<Vh形成柱状晶;1050℃渗层Vl>Vh形成晶粒方向与基体表面平行。（5）利用显硬度计对渗层显硬度进行测定与分析。结果发现渗钒层促使基体硬度大幅提高渗层硬度随渗层厚度增加而增大。但1050℃渗层晶粒粗大硬度降低渗层可能脱落导致硬度提高幅度下降。

   （6）对渗层进行摩擦磨损实验40cr钢板测试渗层耐磨性并分析其磨损机理。结果发现不同工艺参数渗层磨损质量较少。950℃渗层具有良好减摩性磨损质量相对较少耐磨性更佳。900℃渗层为粘着磨损机制;950℃渗层擦伤磨损机制较普遍;其他工艺参数渗层大多为粘着磨损伴随疲劳磨损机制。（7）对渗层进行3.5%NaCl溶液的耐腐蚀性检测对比分析不同参数下渗层的耐腐蚀性能。研究发现表面完整性影响渗层耐腐蚀性能。渗层致密性和连续性较差时耐腐蚀性相应较差。渗层表面脱碳不减弱耐腐蚀性但渗层表面存在孔洞和裂纹时严重降低耐腐蚀性

  采用光学显镜（OM）对不同渗氮温度QPQ处理的40Cr钢表面渗氮层显组织进行观察分析同时进行维氏硬度试验与销盘摩擦磨损试验获得渗氮层硬度梯度与磨损失重并观察分析了磨损表面SEM形貌。结果表明经不同渗氮温度的QPQ处理后40Cr钢表面均形成了由氧化膜层、化合物层与扩散层构成的表面渗氮层。但随渗氮温度的升高其渗氮层厚度呈先增加后减小的变化趋势4种渗氮温度（580、600、620、640℃）下样品有效渗层深度分别为0. 14、0. 20、0. 29、0. 26 mm。随渗氮温度的升高磨损量呈先减小后增大的趋势在620℃下达到 值。40cr钢板种渗氮温度下磨损形式均以磨粒磨损与粘着磨损为主但随着渗氮温度升高带来渗氮层厚度与硬度的变化磨损程度呈现逐渐减轻的趋势。 

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