表面熱處理工藝對鉤舌疲勞性能影響研究.pdf

1、合理的表面熱處理工藝是挖掘合金鋼強韌性的重要手段。針對齊廠新改進的加強型F51AE鑄鋼鉤舌，本文借助試驗、計算和仿真，從材料的宏微觀結(jié)構(gòu)角度著手，較全面研究分析了表面淬火及其邊界效應(yīng)對鑄鋼鉤舌疲勞性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn)，表面淬火處理對鑄鋼的疲勞極限雖有影響但不是很明顯，卻能極大程度上改變鑄鋼鉤舌的抗疲勞性能和表面硬度:相同條件的表面淬火熱處理下，加強型F51AE鑄鋼鉤舌S面部位疲勞壽命可以提高81.1％，沖擊臺部位疲勞壽命可以

2、提高145.7％，并且鑄鋼鉤舌的表面硬度也可以同時提高53.2％。當然，亦不可忽視淬火邊界的影響，盡管它在一定程度上同樣可以達到提高鉤舌疲勞壽命的目的，然而卻遠遠遜于表面完全淬火對疲勞壽命的提高程度，其對鉤舌S面的影響僅是淬火的86.7％，對沖擊臺的影響也只有83.8％。因此，在對鉤舌表面進行淬火處理的實際操作過程中，要務(wù)必保證淬火邊界不會出現(xiàn)在鉤舌外表面的載荷承載區(qū)，尤其是上下沖擊臺和S面等疲勞薄弱部位。
　　而金相組織分析結(jié)果

3、顯示，產(chǎn)生以上這些改變的微觀原因則是由于表面淬火熱處理使得鑄鋼鉤舌表面的金屬組織發(fā)生了索氏體相變，細小的粒狀滲碳體均勻分布在鐵素體基體中，晶粒十分細密，晶界距離縮短，晶界數(shù)目相對增多，因此，在外載作用下，晶粒間位錯運動受到阻礙，如此不僅降低了鑄鋼組織表面初始裂紋形成的概率，而且也降低裂紋擴展速度，從而消除了鑄鋼表面的部分缺陷，提高了表面質(zhì)量，也就在一定程度上提高了鑄鋼組織的抗疲勞性能和表面硬度。
　　最后，鑒于本次研究用加強型F5