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试验吊环制备工艺及残余应力测试结果

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验吊环用钢的化学成分采用重钢生产的20SiMn2MoVA钢,炉号为828-16,成分见表10,低倍检验一般疏松为0.5级。表10 试验吊环的化学成分 锻造杆部自由锻后用模锻整形,环部冲孔后用模锻锻成,并用切边模切去飞边。缺口为月牙形,以保证试验吊环的疲劳前沿线和实际断裂吊环接近。残余应力测定:在国产XYL-73型X射线应力测定仪上,采用0°~45°法进行了试验吊环的残余应力测定,衍射线峰的位置采用半高宽法确定。表11 残余应力σr测定结果

试验吊环制备工艺及残余应力测试结果

(1)试验吊环用钢的化学成分采用重钢生产的20SiMn2MoVA钢,炉号为828-16,成分见表10,低倍检验一般疏松为0.5级。

表10 试验吊环的化学成分 (质量分数,%)

(2)锻造杆部自由锻后用模锻整形,环部冲孔后用模锻锻成,并用切边模切去飞边。始锻温度1200℃,终锻温度不低于850℃。锻后灰冷。

(3)预先热处理锻造后进行930℃正火,670~680℃高温回火处理。

(4)探伤表面先用喷砂清除氧化皮,并用砂轮清除残留飞边,然后用水浸超声波探伤法和表面着色探伤法对试验吊环逐个作表面及内部缺陷检查。

图17 缺口的形状和尺寸

(5)人为缺口的加工由于进行吊环断裂强度、疲劳剩余寿命以及喷丸对带缺陷吊环疲劳寿命影响等试验项目的需要,将一部分吊环在小环部顶端外表面加工了人为缺口。缺口为月牙形,以保证试验吊环的疲劳前沿线和实际断裂吊环接近。缺口在铣床上加工,缺口的形状和尺寸如图17所示。

(6)最终热处理(www.xing528.com)

1)淬火:箱式电炉900℃保温1.5h淬油。

2)回火:旋风回火炉220℃保温6h空冷。由于回火炉漏水,进行了第二次补充回火,回火温度230℃,时间4h。

用随炉处理试样测得的回火后的性能如下:σb:152.3kgf/mm2σ0.2:124.5kgf/mm2δ10:3.8%,ψK:61%,aK:15kgf·m/cm2

(7)喷丸强化:部分吊环淬火回火后在定向喷丸机上进行了喷丸强化处理。工艺参数如下:转子直径330mm,转速(1900±100)r/min,转子到工件距离(470±15)mm,钢丸流量(85±15)kg/min,钢丸直径Φ(0.8~Φ1.2)mm,钢丸硬度44~50HRC,喷丸时间每面5~10min。

(8)残余应力测定:在国产XYL-73型X射线应力测定仪上,采用0°~45°法进行了试验吊环的残余应力测定,衍射线峰的位置采用半高宽法确定。测定部位如图18所示,测定结果列于表11,显示出喷丸强化的明显效果。

表11 残余应力σr测定结果 (单位:kgf/mm2

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