34CrNiMo6合金鋼與18Cr2Ni4WA鋼材的性能對比

34CrNiMo6鋼是隨著某型號艦船柴油機引進的德國鋼種,用于曲軸、連桿和重要螺栓的制造,在我國標準中沒有規(guī)定,是一種新鋼種。由于沒有34CrNiMo6鋼的常規(guī)數(shù)據(jù),為了解該材料的工藝性能和力學性能，我們進行了淬火工藝、回火工藝、氮化工藝試驗,確定了柴油機曲軸的熱處理工藝。試驗過程中,還與國內(nèi)大功率柴油機的18Cr2Ni4WA鋼(GJB 931)曲軸進行了對比分析。試驗和實踐表明,34CrNiMo6 鋼具有優(yōu)良的調(diào)質(zhì)性能和氮化性能,在柴油機中得到了廣泛應(yīng)用,可以代替18Cr2Ni4WA鋼制造曲軸,是較有發(fā)展前途的鋼種。

34CrNiMo6鋼是中碳合金結(jié)構(gòu)鋼,化學成份,見表1。鋼的含合金心素總量為0.95%~3.7%,18Cr2Ni4WA鋼為4.15%~7.35%,相比較最高合金含量相差1倍。由于34CrNiMo6鋼合金元素含量少,冶煉、軋制生產(chǎn)比18Cr2Ni4WA鋼容易得多,18Cr2Ni4WA鋼是空濟鋼,軋制后必須緩冷,然后660 C長時間軟化退火V7另外低倍缺陽檢查，如軸心品間裂紋.層狀斷口、發(fā)紋等缺陽都少于18Cr2Ni4WA 鋼。

34CrNiMo6鋼的工藝性能和力學性能試驗

淬火工藝的確定

將20 mm的34CrNiMo6圓鋼,切成試樣大小的鋼棒,進行840 ℃.860 '℃.880℃保溫1 h油淬、600 ℃回火例。力學性能,見表2。

回火工藝的確定

將切成試樣大小的鋼棒,加熱860 ℃保溫1h、油淬,將油萍試樣不向溫度回火。力學性能,見3。

34CrNiMo6、18Cr2Ni4WA鋼回火溫度的力學性能曲線,見圖1和圖2。從結(jié)果知,最佳淬火溫度為860~880℃,最佳回火溫度為560~600℃。回火力學性能曲線與18Cr2Ni4WA鋼一致，抗回火穩(wěn)定性18Cr2Ni4WA鋼略高。從回火曲線上看出，34CrNiMo6鋼與18Cr2Ni4WA鋼,隨著回火溫度變化力學性能沒有明顯不同。由于34CrNiMo6鋼含有Mo元素無回火脆性，這給回火帶來很大方便。

氮化工藝試驗

將34CrNiMo6、18Cr2Ni4WA鋼調(diào)質(zhì)后的試樣,進行490 ℃.48 h氮化。

34CrNiMo6.18Cr2Ni4WA鋼氮化層組織滲凡層組織:由表面向內(nèi)依次為+Y.白亮層)Y+固溶蠶的基體一固溶氮的基體+v(少量)。滲氮層組織全相圖片,從略。

34CrNiMo6.18Cr2Ni4WA鋼蠶化層硬度風化層硬度﹐見表4,蠶化層硬度曲線,見圖3和圖4。