锻件成型 · 2023年6月25日 0

农机轴承锻件外圆热加工硬化工艺研究及硬化层性能

农机轴承锻件外圆热加工硬化工艺是一种利用高温硬化技术使材料的外表面硬度得到提高的方法,该方法可以显著提高材料表面的抗磨损、耐疲劳等性能,从而增强轴承应对复杂工况和恶劣环境的能力。本文将介绍农机轴承锻件外圆热加工硬化工艺的研究及其硬化层性能。

一、研究方法

本次研究的农机轴承锻件样品采用42CrMo合金钢,在焊接后进行粗加工处理,最后再进行外圆热加工硬化。实验中采取了金相显微镜、硬度计、 压缩试验机、摩擦磨损试验机、疲劳试验机、电子万能试验机等多种测试仪器和分析手段对硬化材料及其性能进行分析。

二、硬化工艺

通过有控制的冷却过程,将材料表面温度升至临界值、然后快速冷却,从而使得表面硬度得到提升,并形成厚度约0.3至1.2mm的硬化层。此方法不仅能显著提高材料表面的硬度,同时还可以保持其它机械性能不发生明显的变化。在实验中,通过改变冷却温度、时间等参数来确定最佳工艺条件,以得到最佳的表面硬度和其他性能。

三、硬化层性能

1.硬度

硬度是衡量外圆热加工硬化层性能的重要指标之一,硬化后的材料表面硬度往往是未硬化材料的两倍以上。在实验中,样品硬度厚度测试结果显示,在处理前和处理后的硬度差异很大,表面硬度可以达到600~700HV。

2.抗拉强度

硬化过程中,由于表面层的晶粒斜度增加,晶粒变得更加细小,因此其抗拉强度得到显著提高。实验结果表明,外圆热加工硬化材料表面与基体之间具有较高的拉伸强度。

3.摩擦磨损性

外圆热加工硬化后的材料表面硬度得到提高,从而其摩擦磨损性能得到显著提高,耐磨性能增强也非常明显。在实验中,硬化后的材料摩擦系数较低,且耐久性能比普通钢材更高。

4.疲劳性能

经过外圆热加工硬化处理的材料表面带有一定的残余压应力,这有助于提高其抗疲劳性。实验中疲劳极限得到提高,证明了外圆热加工硬化可以增强材料的疲劳寿命。

四、结论

通过本次农机轴承锻件外圆热加工硬化工艺研究,得出了以下结论:

1.外圆热加工硬化可以显著提高材料表面的硬度、抗磨损、耐疲劳等性能,从而增强轴承应对复杂工况和恶劣环境的能力。

2.适当的硬化层厚度对表面硬度的提高和其他性能的增强都是至关重要的。

3.外圆热加工硬化也会对材料内部产生一定程度的影响,因此需要谨慎地选取硬化工艺参数,以保证硬化层性能的完整性和稳定性。

4.在实际应用中,外圆热加工硬化工艺可以成为提升农机轴承耐久性能和使用效果的一种重要方式。