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疲劳破坏是41NiCrMo7-3-2结构钢常见的失效形式。它由疲劳裂纹形成、裂纹扩展和终破坏三个阶段组成;其中后两个阶段可以韧性和脆性两种机制进行。当41NiCrMo7-3-2钢有足够韧性储备时,其疲劳抗力会更好。影响41NiCrMo7-3-2钢的疲劳抗力因素很多,诸如其化学成分、纯度、组织结构、表面状态(粗糙度、强韧性、残留应力性质和大小等)和介质性质等等,都能明显影响钢的疲劳抗力。由于在拉应力作用下疲劳裂纹产生于表层,因此表层的性能、纯度和粗糙度就显得特别重要。
归类:合金钢性能:易切削 强度?冲击韧性标注:铬-钼钢组合说明:用于制造承受冲击、弯扭、高载荷的各种机器中的重要零件,如轧钢机人字齿轮、曲轴、锤杆、连杆、紧固件,汽轮发动机主轴、车轴,发动机传动零件,大型电动机轴,石油机械中的穿孔器,工作温度低于400摄氏度的锅炉用螺栓,低于510摄氏度的螺母,化工机械中高压无缝厚壁的导管(温度450~500摄氏度,无腐蚀性介质)等
41NiCrMo7-3-2金属的热处理,取决于温度和在温度下的持续时间,会产生微观结构的变化,改变残余应力模式,并可能在称为均质化的过程中减少整个结构的成分变化。
41NiCrMo7-3-2局部和整体热处理该过程通常涉及固态反应,可以应用于被处理的金属的总体积(整体热处理)或限制在选定的表面区域(局部或表面热处理)。
41NiCrMo7-3-2为什么要热处理在大多数情况下,如果不进行热处理,合金金属将无法提供强度和延展性的设计性能组合,这可能导致在许多操作情况下过早失效。
41NiCrMo7-3-2退火、应力消除、正火、硬化、回火、沉淀硬化、固溶处理、时效、均质化等术语与应用于热处理的金属的物理条件有关。
在制定制造程序时,设计工程师和金属制造商必须包括热处理要求规范。由于缺乏热处理计划,制造周期后期经常遇到问题。通常这些问题会导致无法接受的尺寸变化、产品变形或表面退化。
指定热处理金属的属性认识从热处理过程中获得的重要机械和物理性能也很重要。这些应与能够验证所获得结果的测试程序一起包含在产品规范中。
41NiCrMo7-3-2在加工质量的基础上,钢铁将构成热处理产品的主要份额,无论是焊接制造部件的应力消除、正火或退火淬火和回火或表面硬化。
根据零件工作条件,分析受力情况,确定正常运行所要求的机械性能是选材的主要依据。
紧固螺栓、连杠等杠类零件,主要工作于拉(压)应力状态,整个截面受到较均匀的拉(压)应力,为此,其整个截面必须淬透,保证性能达到一致。如在动态下工作,且受力较大的拉杠与六角螺栓(12~18mm)用淬透性好的40Cr钢进行调质,而不采用45钢,避免了不能完全保证心部淬透而造成对性能的不良影响。对25~30mm柴油机连杠不采用40Cr钢,而用淬透性更好的42CrMo钢进行调质,也是基于上述截面性能一致的理由。曲轴、主轴等轴类工件工作于弯曲、扭转应力状态,最大复合应力发生在轴外缘,而心部很小,为此,表面强度要求高些,调质轴表面3R/4~R/2淬硬即可,不必全截面淬透。如钻机中16~22mm轴径,不直接传动负荷的光轴。用45钢调质至HB241~286,局部要求耐磨再进行高频表面淬火,完全可满足使用的性能要求,而没必要采用价格高的40Cr钢,乃至35CrMo钢进行同样的热处理。对负荷较大的轴必须保证轴径3R/4~R/2表层部分淬硬,如钻机中的输出轴,轴径≤42mm,采用40Cr钢调质硬度HB217~255或HB241~286(有的在花键部分高频表面淬火),使用情况良好。而48~60mm的40Cr钢输出轴,经同样热处理至表面相同硬度,但使用中易发生塑性扭曲变形而过早失效。原因在于后者不能做到截面3R/4以上表层淬硬,乃至有时(因钢材成分波动等原因)表面也难淬硬(HRC<45),随着淬透层的减少,调质后屈强比σs/σb显著下降,弯曲强度σbb也降低,达不到要求的强度设计值。至于屈服强度σs为轴类零件主要设计指标,且尺寸和质量大小又有所限制时,应选淬透性好的材料,以保证性能要求。48~60mm负荷较重的输出轴,应采用淬透性好的35CrMo钢取代40Cr钢进行调质。