不同热处理条件下40Cr组织及多冲疲劳性能的研究

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1、第34卷2006年第12期不同热处理条件下40Cr组织及多冲疲劳性能的研究论文编号：1001-3954(2006)12-0096-097不同热处理条件下40Cr组织及多冲疲劳性能的研究倪自飞程巨强刘志学王元辉西安工业大学材料与化工学院陕西西安710032际应用中，许多零件或构件承受多次冲击载寿命为N＝N－N。实pf0.02荷的作用而失效，如凿岩设备中的钎杆、钎头，锻造设备中的锤杆和锻模等的失效和多冲疲劳有2试验结果及其分析密切的关系，多次冲击疲劳性能是表征材料性能的主要指标之一。40Cr是用来制造较重要的调质零件的2.1不

2、同热处理状态组织和力学性能常用材料，也是目前凿岩钎头使用量较大的钢种之表1是40Cr不同热处理状态下的力学性能。可一。本文研究了40Cr不同热处理条件下40Cr的组以看出，40Cr正火低温回火后的强度要比正火高温织、力学性能和多次冲击疲劳性能，为这种钢的应用回火的高，同时正火低温回火材料具有极高的冲击韧提供试验依据。度值；油淬低温回火虽具有最高的强度，但塑性指标下降，冲击韧度值最低，因此对于40Cr正火低温回火处理材料具有良好的强韧性配合。1试验材料及其试验方法试验材料为商用的40Cr，直径为f40mm，力表140Cr不同

3、热处理状态力学性能学性能试验取材于此棒料，进行机械加工，抗拉强度热处理工艺s(MPa)d(％)y(％)A(J)HRCb5KU试样加工成直径为f8mm的标准短试样，冲击试样850℃正火+200℃回火959.719.044.8108.522.7加工成10mm×10mm×55mm的U型标准缺口试850℃正火+520℃回火893.718.959.874.021.2样。拉伸试验在WE-30型试验机进行，不同温度下通850℃油冷+200℃回火1938.25.924.322.351.7的冲击实验均在JB-30/15型冲击试验机上进行，用

4、HRC-150洛氏硬度仪测定试样的硬度。用NE-图1不同热处理40Cr钢的组织。正火低温回火用OPHOT3型光学显微镜(OM)观察金相组织，腐蚀液热处理的组织为铁素体和珠光体组织，由于形成的珠为4%的硝酸酒精溶液。用Amaray-1000B型扫描电光体较细，光学显微镜下呈黑色(图1a)，正火高温回子显微镜观察冲击疲劳断口型貌。冲击疲劳试样尺寸火珠光体粒状化，其组织为铁素体和粒状珠光体(图为10mm×10mm×130mm，中间用直径为0.18mm1b)，淬火低温回火的组织为回火板条马氏体组织(图钼丝线切割0.5mm深的缺口。

5、多次冲击疲劳试验在1c)。DSWO-150冲击试验机上进行，冲击能量为12.52.2不同热处理状态多冲疲劳起始及总寿命kg·mm，加载频率为450周/分。试验时缺口两侧预表2是40Cr不同热处理状态的冲击疲劳裂纹形先抛光，试验过程用分度值为0.001mm的工具显微成寿命(N)和冲击疲劳总寿命(N)及疲劳裂纹扩镜每隔一定冲击次数后测量疲劳裂纹长度a，并以试0.02f样两侧裂纹平均长度a＝0.02±0.001mm时的冲击次表240Cr冲击疲劳试验结果数值作为冲击疲劳裂纹形成寿命N0.02，试样被冲断时疲劳寿命空冷、低温回火空冷

6、、高温回火油冷、低温回火的N值定为冲击疲劳总寿命Nf，冲击疲劳裂纹扩展N1200100012000.02N504754001594*作者简介：倪自飞，男，1980年生，江苏大丰人，硕士研fN38474400394究生，主要从事高强耐磨材料的研究与应用工作。Pdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdcdc(上接第95页)参考文献5结语1王永华等.现代电器控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2003.S7-200是西门子公司PLC家庭中性

7、价比最强的2张燕宾.SPWM变频调速应用技术.北京机械工业出版社，产品，它较好的解决了工业控制领域中普遍关心的可2003靠、安全、灵活、方便、经济及抗干扰等问题，加之3温志英等.变频技术在中央空调节能控制中的应用.电气传动，软件编程灵活，实现了全数字化控制。经设计、编2005(4)□程、安全、调试完成以后，基于PLC控制的空压机(收稿日期：2006-05-08)变频调速系统各项控制功能都较好的达到了设计效(修改稿日期：2006-10-03)果，运行效果好。9696Mining&ProcessingEquipment不同热处

8、理条件下40Cr组织及多冲疲劳性能的研究第34卷2006年第12期(a)裂纹形成区(b)850℃正火520℃回火(a)850℃正火200℃回火(c)850℃油冷200℃回火图140Cr不同热处理组织(800×)展寿命(N)试验结果。可以看出，对于不同热处理状P2.4多冲疲劳寿命断态的40Cr钢，在空冷、