42CrMoA钢内齿圈的热处理工艺改进

42CrMo锻件调质工艺改进作者：刘苹张晓阳李萍来源：《中国科技博览》2013年第23期[摘要]42CrMo材质的活塞杆、介杆采用传统的油淬工艺，对于一些直径较粗的工件，表面硬度虽合格，但抗拉强度不能满足设计要求，因此对工艺改进，采用水淬油冷的的工艺，硬度和机械性能均达到技术要求。

[关键词]42CrMo；淬透性；机械性能中图分类号：TGl56.6 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）23-0032-011 引言介杆、活塞杆是隔膜泵产品上重要的传动部件，即要求有一定的强度，同时也要求有一定的韧性。

近年来我公司随着隔膜泵产品市场占有率的增加，介杆、活塞杆的数量也相应增多。

在实际生产中，受诸多原因的影响，经常出现介杆、活塞杆成批量热处理后性能指标不合格的现象。

2 单液淬火工艺我公司采用42CrMo锻材生产直径为220mm以下活塞杆、介杆。

硬度要求为269-302HB，机械性能要求符合JB-T6396—2006 大型合金结构钢锻件技术标准，最初采用单液淬火方式，工艺曲线如图1在检验中发现42CrMo钢油淬后，其硬度均在合格范围之内（硬度均在下限），但抗拉强度经常达不到标准要求的性能。

3 单液淬火方式机械性能不合格原因分析淬透性是钢的热处理工艺性能，在生产中有重要的实际意义。

工件在整体淬火条件下，从表面至中心是否淬透，对其机械性能有重要影响。

生产上常用临界淬火直径来衡量钢的淬透性，通常用心部获得50%马氏体或下贝氏体的临界直径来评定。

对于42CrMo属于中等淬透性钢，化学成分见表1采用传统的油淬方式，对于小规格工件，临界淬透直径也只有 35mm左右。

另外车间的淬火油由于长时间使用，杂质多、黏度大，冷却能力就更小了。

我公司依据JB-T6396—2006大型合金结构钢锻件技术标准的取样规定：实心轴类锻件在距离表面1/3R处取样，所以根据我公司的工件直径（见表2）可以判断淬透层不超过20mm然而减掉每面5mm的加工余量。

42crmo调质热处理工艺42CrMo是一种常用的调质热处理钢材，具有较高的强度和韧性，广泛应用于机械、汽车、航空航天等领域。

调质热处理是一种通过控制钢材的加热、保温和冷却过程来改善钢材的性能的方法。

下面将介绍42CrMo调质热处理工艺的具体步骤和注意事项。

1. 准备工作在进行42CrMo调质热处理前，需要对钢材进行必要的准备工作，包括去除表面氧化皮、油脂和其他杂质，确保钢材表面干净平整。

同时，还需要对钢材进行切割、锻造等加工处理，以便于后续的加热、保温和冷却处理。

2. 加热处理42CrMo调质热处理的第一步是加热处理。

加热的目的是将钢材加热至一定温度，使其组织发生相应的改变，从而改善钢材的性能。

加热的温度和时间取决于钢材的化学成分、形状和尺寸等因素。

一般来说，加热温度应在860℃左右，保温时间为1小时左右。

3. 保温处理在加热处理后，需要对钢材进行保温处理。

保温的目的是让钢材的组织更加均匀地发生相应的变化，从而进一步改善钢材的性能。

保温时间一般为2小时左右，保温温度也应在860℃左右。

4. 冷却处理42CrMo调质热处理的最后一步是冷却处理。

冷却的目的是让钢材的组织进一步稳定，从而确保其具有良好的强度和韧性。

冷却的方式有多种，包括水淬、油淬、空冷等。

具体的选择应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来决定。

5. 注意事项在进行42CrMo调质热处理时，需要注意以下几点：（1）加热的温度和时间应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织发生相应的变化。

（2）保温的时间和温度也应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织更加均匀地发生相应的变化。

（3）冷却的方式应根据钢材的化学成分、形状和尺寸等因素来确定，以确保钢材的组织进一步稳定。

（4）在进行加热、保温和冷却处理时，应注意控制温度和时间，防止过度加热或过度冷却导致钢材的性能下降。

（5）在加工和使用42CrMo钢材时，应注意防止钢材表面的氧化、腐蚀和损伤，以确保钢材的性能和使用寿命。

42CrMo钢轴套热处理工艺改进
辛永木;王磊
【期刊名称】《热处理》
【年(卷),期】2011(026)006
【摘要】某公司有一种轴套产品(挖掘机产品配件),材质为42CrMo钢,锻件,热处理技术要求为43 ～ 48HRC.主要加工工艺路线为:锻造—正火—粗加工—整体淬火、回火—半精加工—磁粉探伤—精加工.在实际生产中,轴套经热处理后磁粉探伤发现,有60％在R2附近出现弧形裂纹,导致工件报废.
【总页数】2页(P84-85)
【作者】辛永木;王磊
【作者单位】巨力索具股份有限公司,河北保定 072550;巨力索具股份有限公司,河北保定 072550
【正文语种】中文
【中图分类】TG162.79
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辽宁工业大学工艺课程设计（论文）题目：42CrMo轧机齿轮轴热处理工艺设计院（系）：材料科学与工程学院专业班级：材料083学号：*********学生姓名：***指导教师：***起止时间：2011-7-4~2011-7-15课程设计（论文）任务及评语目录1 齿轮轴热处理概述 (1)2 42CrMo齿轮轴热处理工艺设计 (2)2.1 齿轮轴的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1.1 服役条件、失效形式 (2)2.1.2 性能要求 (2)2.2 齿轮轴材料的选择 (2)2.3 42CrMo钢的C曲线 (3)2.4 42CrMo齿轮轴的热处理工艺设计 (3)2.4.142CrMo的工艺流程 (3)2.4.2 42CrMo钢的热处理工艺设计 (4)2.5 42CrMo钢的热处理工艺理论基础、原则 (7)2.5.1 42CrMo的正火工艺理论基础、原则 (7)2.5.2 42CrMo调质工艺理论基础、原则 (8)2.5.3 42CrMo感应加热淬火工艺原理 (10)2.5.4 42CrMo回火工艺理论基础、原则 (12)2.6选择设备、仪表和工夹具 (13)2.6.1设备 (13)2.6.2仪表 (16)2.6.3设计工夹具 (16)2.7 42CrMo齿轴热处理质量检验项目、内容及要求 (17)2.8 42CrMo齿轮轴热处理常见缺陷的预防和补救方法 (18)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (18)2.8.2调质时常见的缺陷的预防及补救方法 (19)2.8.3感应加热淬火缺陷与预防、补救 (21)2.9热处理工艺卡 (21)2.9.1 42CrMo正火工艺卡 (22)2.9.2 42CrMo调质工艺卡 (23)2.9.3 42CrMo感应淬火工艺卡 (24)2.9.4 42CrMo低温回火工艺卡 (25)3.参考文献 (26)1 齿轮轴热处理概述轧机是现代工业生产的重要机械，而轧机的齿轮轴是轧机中重要的传动部分,主要承受交变载荷，冲击载荷，剪切应力和接触应力大。

42crmo热处理工艺的再阐述42CrMo是一种常用的合金结构钢，具有高强度、高韧性和良好的热处理性能。

在工业领域中，热处理工艺对于提高材料性能和实现特定的机械性能要求至关重要。

本文将重新阐述42CrMo热处理工艺的重要性、具体步骤以及对材料性能的影响。

1. 引言42CrMo是一种低合金钢，适用于制造高强度和高韧性要求的零件，如轴、齿轮、螺栓等。

通过热处理，可以进一步改善材料的性能，提高其使用寿命和耐磨性。

了解42CrMo热处理工艺并正确应用是至关重要的。

2. 热处理工艺步骤针对42CrMo的热处理工艺，一般包括四个步骤：加热、保温、冷却和回火。

2.1 加热将42CrMo材料加热到适当的温度。

加热温度通常根据具体要求和规范来确定。

加热的目的是使材料达到适当的组织状态，促进后续的相变。

2.2 保温在材料达到加热温度后，需要将其保持在该温度下一段时间。

保温时间的长短取决于材料的尺寸和具体要求。

保温使得材料内部的组织更加均匀，为后续的冷却提供条件。

2.3 冷却在保温结束后，需要将42CrMo材料迅速冷却至室温。

冷却速率对于材料的相变和组织形成至关重要。

常用的冷却方法包括水淬或油淬等。

冷却后，材料将呈现出不同的硬度和强度特性。

2.4 回火最后一个步骤是回火，其目的是通过加热材料再次改变其组织状态。

回火温度和时间根据材料的具体要求而定。

回火可以提高材料的韧性和抗疲劳性能，减少材料内部的应力。

3. 热处理对材料性能的影响通过正确的热处理工艺，42CrMo材料的性能可以得到有效提高。

3.1 硬度和强度通过适当的冷却速率，可以使42CrMo材料获得较高的硬度和强度。

这对于要求高强度零件的制造非常重要。

硬度和强度的提高能够增加材料的耐磨性和耐用性。

3.2 韧性和韧度材料的韧性是指其在受到外部加载时能够抵抗破坏的能力。

适当的回火可以提高42CrMo的韧性和韧度，减少脆性倾向。

这对于一些需要抗冲击或承受变形负载的零件尤为重要。

42crmo钢材热处理后硬度（原创版）目录1.42CrMo 钢材概述2.42CrMo 钢材的热处理工艺3.42CrMo 钢材热处理后的硬度4.42CrMo 钢材的性能及应用正文一、42CrMo 钢材概述42CrMo 钢材是一种超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性。

它经过调质处理后，具有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

因此，42CrMo 钢材广泛应用于制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具、机械零件等。

二、42CrMo 钢材的热处理工艺42CrMo 钢材的热处理工艺主要包括以下几个步骤：1.锻造：通过多次镦粗和拉拔，使钢材的晶粒细化，提高其性能。

2.固溶处理：将钢材加热至 500℃左右，保持一段时间，使钢材中的碳化物溶于奥氏体中，提高钢材的韧性。

3.淬火：将钢材加热至 900℃左右，保温一段时间后，迅速冷却至室温，使钢材的晶粒细化，提高其强度。

4.回火：将淬火后的钢材加热至 150~180℃，保温一段时间，使钢材的组织稳定，消除应力，提高其韧性。

三、42CrMo 钢材热处理后的硬度经过热处理后，42CrMo 钢材的硬度一般在 54~60HRC 之间。

具体的硬度值取决于热处理的工艺参数和钢材的初始状态。

四、42CrMo 钢材的性能及应用42CrMo 钢材具有良好的机械性能和可加工性，其主要性能指标如下：1.硬度：退火状态下，硬度为 255~207HB，压痕直径为 3.8~4.2mm；淬火状态下，硬度为 60HRC。

2.强度：抗拉强度≥1100MPa，屈服强度≥900MPa。

3.韧性：冲击韧性≥60J/cm2，断裂韧性≥80J/cm2。

4.耐磨性：耐磨性能较好，可在较高温度下保持其性能。

42CrMoA钢内齿圈的热处理工艺改进摘要：在风力发电机组中，增速箱内齿圈是最为关键的组成部件，在风力作用下，与齿轮等相关组件共同承担着产生动力传递作用，使发电机得到相应的转速，因此，在实际工作中，对内齿圈的使用寿命和可靠性具有更高的要求，材料特性应该满足相应的力学强度条件和极端温差条件，比如在冷热温差和低温冷脆性的影响下，材料的尺寸稳定等。

关键词：42CrMoA钢；内齿圈；热处理；工艺改进；风力发电；增速箱在热处理工艺中，为了使内齿圈的承载能力得到提高，在制造内齿圈的过程中，采用的合金钢都是比较优质的，常用的材料有34Cr2Ni2MoA、42CrMoA等，加工路线：第一步锻造毛坯，第二步粗插齿，第三步热处理工艺，第四步磨齿操作。

由于内齿圈的尺寸比较大，对力学性能和壁薄具有较高要求，因此，对热处理工艺要求比较严格。

本文对42CrMoA钢内齿圈的性能和改进措施进行探讨。

1 热处理工艺及相关技术要求对于2MW的风力发电机组而言，内齿圈调质毛坯尺寸：120mm为壁厚，1900mm为外直径，质量为2700kg，42CrMoA钢为内齿圈的材料，根据相应的客户技术协议对内齿圈的力学性能进行验收，内齿圈的截面尺寸范围为101-160mm，参考硬度的范围为270-300HB。

在毛坯正火后调质处理过程中，在相关技术要求和工件特点的基础上，对热处理工艺进行确定，使用普通无保护气氛的井式电阻加热炉进行正火后调质，控制温度的精确度为±100℃，采用N32机械淬火油作为淬火介质，冷却速度最大为69℃/s，同时应该保持较高的回火温度，最好为510℃。

经过调质处理后，内齿圈相应的力学性能基本符合标准，比如伸长率、屈服强度、抗拉强度等，但是如果冲击吸收能量远远低于标准值30J，表示内齿圈不合格。

必须重新测试，对力学性能进行校正，尽量使所有性能数据完全符合标准。

2 影响内齿圈性能的原因分析及工艺改进措施2.1 42CrMoA钢硬度分析和影响内齿圈性能的原因分析42CrMoA钢硬度分析：在不同的淬火温度与回火温度下，对42CrMoA钢予以处理，可以看出：（1）42CrMoA钢淬火后的硬度与淬火温度有极大关系，980℃淬火获得的最高硬度为63-65HR℃；（2）42CrMoA钢的回火稳定性高，980-1040℃淬火，200℃给予两次回火处理，每次2h，硬度为59.5-60.5HR℃，250℃回火1h，硬度为58.5-59.5HR℃；（3）520℃回火两到三次，“二次硬化”硬度最高为60.5-61HR℃。

42crmo钢材热处理后硬度42CrMo钢材是一种高强度、高韧性的合金结构钢，广泛应用于各种大型机械零件的制造。

其合金元素含量较高，具有良好的综合力学性能和耐磨性。

在实际应用中，42CrMo钢材的热处理工艺对其性能有着至关重要的影响。

42CrMo钢材的热处理原理主要是通过加热、保温和冷却三个阶段，改变钢材的组织结构和性能。

在加热阶段，钢材中的铁素体逐渐转变为奥氏体。

保温阶段，奥氏体均匀化，碳原子充分扩散，形成细小的碳化物颗粒。

在冷却阶段，奥氏体转变为铁素体，碳化物颗粒析出，从而提高钢材的硬度和强度。

42CrMo钢材经过热处理后的硬度有显著提高。

一般来说，热处理硬度可以达到280-320HBW。

这与热处理工艺参数如加热温度、保温时间、冷却速度等密切相关。

合理调整热处理工艺参数，可以进一步提高42CrMo钢材的硬度和强度。

热处理工艺对42CrMo钢材性能的影响主要表现在以下几个方面：1.强度：热处理后，42CrMo钢材的强度得到显著提高，从而提高了零件的使用寿命和可靠性。

2.韧性：适当的热处理可以改善42CrMo钢材的韧性，降低断裂风险。

3.耐磨性：热处理后，42CrMo钢材中的碳化物颗粒析出，提高了耐磨性。

4.尺寸稳定性：热处理可以提高42CrMo钢材的尺寸稳定性，减小零件在长时间使用过程中的变形和磨损。

42CrMo钢材在不同热处理状态下的应用领域也有所不同：1.调质处理后的42CrMo钢材具有较高的综合性能，广泛应用于重型机械、工程机械、汽车零部件等领域。

2.表面硬化处理后的42CrMo钢材具有良好的耐磨性和抗疲劳性能，适用于高端轴承、齿轮等零部件的制造。

3.预硬化处理后的42CrMo钢材适用于塑胶模具、五金制品等领域，具有较高的硬度和韧性。

总之，42CrMo钢材的热处理对其性能和应用领域具有重要的影响。

合理的热处理工艺可以充分发挥钢材的潜力，提高零件的使用寿命和可靠性。