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圓鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。圓鋼冷加工塑性中等,切削性能一般,焊接性能差,對形成白點敏感性能大,有回火脆性。
執(zhí)行標準:
中國GB/T18254-2002
日本JIS G4805:1991
美國ASTM A295:1998
統(tǒng)一數(shù)字代號:B00150
化學成分
S:≤0.020
P:≤0.027
Cr:1.30-1.65
熱處理
鋼棒退火,鋼絲退火或830-840度油淬。
工藝參數(shù)
1.普通退火:790-810度加熱,爐冷至650度后,空冷——HB170-2 GCr15軸承鋼
2.等溫退火:790-810度加熱,710-720度等溫,空冷——HB207-229
3.正 火:900-920度加熱,空冷——HB270-390
4.高溫回火:650-700度加熱,空冷——HB229-285
5.淬 火:860度加熱,油淬——HRC62-66
6.低溫回火:150-170度回火,空冷——HRC61-66
7.碳氮共滲:820-830度共滲1.5-3小時,油淬,-60度至-70度深冷處理+150度至+160回火,空冷——HRC≈67

圓鋼具有強度高、淬透性高、韌性好、淬火時變形小,高溫時有高的蠕變強度和強度等特點,一般用于制造要求較35CrMo圓鋼強度更高和調質截面更大的鍛件,如機車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾,也可用于2000m以下石油深井鉆桿接頭與打撈工具等。
對于需要承受扭轉、彎曲等交變負荷作用的工件,要求表面層承受比芯部更高的應力或耐磨性,這時需對工件表面進行強化。采用的方法主要有感應加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火和電子束加熱表面淬火等。圓鋼活塞桿經高頻感應表面淬火以及回火后,淬硬層厚均超過1.5mm,均勻硬度分別為435和415HV0.1,能知足實際要求。
因為高頻感應淬火具有加熱速度快、淬火后工件不易脫碳、淬硬層深、易于控制操縱以及易于實現(xiàn)機械化及自動化等特點?;鼗鹪O備為GF-30-3電熱回火烘箱。因此選用高頻感應加熱表面淬火,對42CrMo活塞桿的細桿進行高頻感應加熱表面淬火及中溫回火,研究不同熱處理工藝下工件的組織及表面硬度。處理后的金相組織為回火索氏體。
圓鋼活塞桿經高頻感應表面淬火以及回火后,兩種工藝處理后的組織相似,從表面到中央均分為淬硬層、過渡區(qū)和基體。

針對圓鋼的焊接性的工作特點,根據以往的經驗,參照國外提供的焊接工藝卡,我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。
1. 焊接預熱,采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E8018-B2焊條,焊條電弧焊蓋面,焊后進行局部熱處理。
2. 采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E309Mo-16焊條,焊條填充電弧焊蓋面,焊后不進行熱處理。
3. 焊接預熱,采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E8018-B2焊條,焊條電弧焊蓋面,焊后進行局部熱處理。
4. 采用ER80S-B2L焊絲,T1G焊打底,E309Mo-16焊條,焊條填充電弧焊蓋面,焊后不進行熱處理。

