42CrMo鋼因具有良好的鍛造成形性,以及調(diào)質(zhì)熱處理后良好的綜合力學(xué)性能等優(yōu)勢(shì),而成為大型偏航軸承套圈常用材料。42CrMo鋼偏航軸承套圈在公司前期的生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)過(guò)精車后發(fā)現(xiàn)靠近其內(nèi)徑的上端面上出現(xiàn)了裂紋而影響了產(chǎn)品的合格率。本文通過(guò)對(duì)42CrMo鋼偏航軸承套圈上裂紋區(qū)域的化學(xué)成分及其分布、低倍組織、微觀組織、非金屬夾雜等項(xiàng)目的檢測(cè)和分析,以及以DEFORM-3D軟件為平臺(tái)對(duì)其鍛造制坯過(guò)程中原材料中心區(qū)域金屬流向的有限元模擬,研究了裂紋產(chǎn)生的原因,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際提出了相應(yīng)的解決方案。論文所得結(jié)果如下:失效42CrMo鋼偏航軸承套圈的低倍組織、化學(xué)成分、非金屬夾雜物和力學(xué)性能等組織和性能均符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和客戶的要求。42CrMo鋼偏航軸承套圈裂紋處徑向截面上的C、P、S等元素均存在有不同程度的偏析,偏析分布情況與低倍腐蝕試樣中心疏松區(qū)域形狀相近。裂紋位于42CrMo鋼偏航軸承套圈內(nèi)徑和上端面交界處附近,處于原材料中心疏松的邊界位置處,為淬火裂紋,是由于原材料中心疏松處C元素含量存在有較為嚴(yán)重的偏析以及C元素含量偏高等因素共同作用引起的,且相比于其它部位,內(nèi)徑和上端面交界處稍快的冷卻... 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２?４２ＣｒＭｏ鋼偏航軸承套圈的鍛造工藝流程圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｆｏｒｇｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｓｔｅｅｌ?４２ＣｒＭｏ?ｙａｗ?ｂｅａｒｉｎｇ?ｒｉｎｇ??

Ｓ?０．０３５??０．４５?０．３７?０．８０?１．２０?０．２５??實(shí)測(cè)?１?０．４１４?０．２４８?０．６８５?０．００９９?０－１５６?０．０１３９?０．０１３７?０．００９９?０．００４０??實(shí)測(cè)?２?０．４１３?０．２６５?０．７５３?０．０１３６?０．１５４?０．０１４０?０．０１３９?〇－〇１３６?０．００２１??實(shí)測(cè)?３?０．４２２?０．２６９?０．７６１?０．０１６２?０．１５７?０．０１３９?０．０１４２?０．０１６２?０．００３３??４．１．４非金屬央雜物??圖４．４為裂紋件試樣拋光后未腐蝕的照片，由此可以評(píng)定其非金屬夾雜物的種類和??對(duì)應(yīng)的級(jí)別。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《ＧＢ／Ｔ?１０５６１鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微??檢驗(yàn)法》的評(píng)定結(jié)果如表４．２所示。從圖４．４和表４．２可知，裂紋件的非金屬夾雜物級(jí)別??均沒(méi)有超過(guò)對(duì)４２ＣｒＭｏ鋼偏航軸承套圈原材料的要求，且其裂紋起始位置及其裂紋周圍??均未見(jiàn)有非金屬夾雜物的存在。由此說(shuō)明，４２ＣｒＭｏ鋼偏航軸承套圈裂紋的產(chǎn)生與非金??屬夾雜物無(wú)關(guān)。??圖４．４裂紋件非金屬夾雜物的分布情況??Ｆｉｇ．?４．４?Ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｃｒａｃｋ?ｓａｍｐｌｅ??３１??

大連交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文??表４．２裂紋件非金屬夾雜物的檢測(cè)結(jié)果??Ｔａｂｌｅ?４．２?Ｔｅｓｔ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ?ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓ?ｆｏｒ?ｃｒａｃｋ?ｓａｍｐｌｅ??Ａ?Ｂ?Ｃ?Ｄ??Ｄｓ??夾雜物類型?細(xì)?粗細(xì)粗?細(xì)?粗細(xì)粗??標(biāo)準(zhǔn)值?＾?２．０?＾１．５￣＾?２．０￣＾?１．０￣＾?０．５￣＾?０．５?＾１．０￣￣＾?１．０￣＾?１．５??檢測(cè)值?０．５?０?０．５?０．５?０?０?１?０．５?１??４．１．５金相組織??在光學(xué)金相顯微鏡下觀察了?４２ＣｒＭｏ鋼偏航軸承套圈裂紋件的金相組織，如圖４．５??所示。由圖４．５可見(jiàn)，在裂紋兩側(cè)沒(méi)有脫碳現(xiàn)象，基體組織為回火索氏體，未見(jiàn)魏氏體??組織，也不存在過(guò)熱、過(guò)燒組織。裂紋呈鋸齒狀由套圈的端面向內(nèi)延伸，裂紋尾部尖細(xì)。??由此可以初步推斷，此裂紋為淬火裂紋，與鍛造加工無(wú)關(guān)。此裂紋產(chǎn)生于熱處理的淬火??過(guò)程，屬于淬火裂紋。不過(guò)，此淬火裂紋是由淬火過(guò)程中冷卻速度過(guò)快導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力過(guò)大??造成的，還是由于材料內(nèi)部存在有缺陷而在常規(guī)的淬火冷卻過(guò)程中造成的，具體是哪個(gè)??因素造成的還有待后續(xù)的進(jìn)一步分析。??圖４．５裂紋處的金相組織??Ｆｉｇ．?４．５?Ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ?ａｔ?ｔｈｅ?ｃｒａｃｋ??裂紋件的奧氏體晶粒度見(jiàn)表４．３。由表４．３可見(jiàn)，不論是邊部，還是距端部１／３處，??其晶粒度級(jí)別均為７．５級(jí)，滿足晶粒度彡Ｇ５要求。??３２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3387519