42CrMo厚壁钢管粗加工处理试验

42CrMo厚壁钢管粗加工处理试验

粗加工后，调质处理硬度 粗加工后 ，调质处理硬度 

热处理  为 H R C 2 6 ～ 3 0 。精加工后 为 H R C 2 6 ～ 3 0 ．精加工后 

工艺  扳子头内六方高频淬火 扳子头 内六方高频淬 火 

HRC4 5 - 4 8。   HRC3 8 -4 2 。  

长时间频繁连续使用中，  在套筒正常磨损寿命期内 

用户  沿套筒头内六方角逐渐出 六方外壁再 没有 出现裂 

反馈结果 现细小裂纹．最终套筒头  开裂失效。   纹。  

内六方疲劳断裂．抗疲劳 强度、 韧性、 耐疲劳性匹配  分析 

强度不够。   合适。  

适当降低内六方高频淬火 

改进方向 硬度．但必须高于被紧固 

螺钉外六方表面硬度。  

图 3 超高压薄壁油缸体结构 

4 ． 3 调质处理工艺参数确定 

考虑调质处理后还要进行精加工，为使机加工 

经济合理，一般有关资料推荐4 2   C r Mo调质后硬度 

为 H RC   2 6 ～ 3 0 ，但考虑油缸工作在超高压力等级 

下， 而且为减轻重量 ， 设计壁厚较小， 希望通过调质 

处理来提高缸体抗拉强度。 有关资料介绍， 一般情况 

下， 金属材料硬度在 H B   5 0 0以下， 抗拉强度和硬度 

几乎成直线关系，整个断面完全淬透时其屈服强度 

也和硬度几乎成直线关系。 所以． 确定调质处理后硬 

度应该高一些， 但一般不超过 H R C   3 8 ， 否则将给后 

面精加工工序造成困难。  

·

1 6 ·  

强度理论计算中，考虑到所设计油缸为整体结 

构， 并且行程小， 安全系数取值较小， 取 n = 1 ． 5 ， 在壁 

厚 8   m m条件下， 计算得出采用 4 2 C r Mo的缸体其抗 

拉强度 o ' b I >9 8 0   MP a 。  

参考《 机械工程手册》 ( 第三卷) 中“ 3 5   C r Mo 钢不 

同回火温度的机械性能曲线图” ( 见图4 ) ， 确定调质后 

硬度为HR C   3 2 ～ 3 6 。在这种硬度下， o r b s >1   1 0 0   MP a ，  

O t ． K 、  、 8 5值相对较高，表现为材料热处理后强度、  

塑性、 韧性、 抗疲劳性均较高。  

O- b  

＼  仃s  

、＼   ＼  

＼＼   ＼   ‘ P ／  ／／ 

— ＼  ＼  ＼   ／  ＼ 

＼  邶  

＼   一／  d k  ／  ＼ 

i -   — — — 一  

＼ 

—   —   一  

／ ／  

一  

一   ＼ 

图4  3 5   C r Mo 钢不同回火温度的机械性能曲线图 

4 ． 4 零件装车试验 

经在最高压力 7 0   MP a 长时间保压试验，未发 

现异常。 后经现场一年试用后检测表明， 4 2   C r Mo 缸 

体结构无任何塑性变形，保压时弹性变形的范围在 

密封元件允许范围以内， 油缸满足设计和使用要求。  

5   结论 

在机械零件制造领域里，相关参考资料上所给 

的材料热处理后的机械性能数据一般是以该材料制 

成的简单试样进行机械性能试验测得的，在实际生 

产中可以参考借鉴， 但通常不能照搬， 因为参考资料 

上样件结构、试验条件同实际设计的机械零件在外 

形结构、 工作条件上有差异， 试样材料的机械性能数 

据不能确切地反映实际机械零件承受载荷的实际能 

力。 所以， 在确定热处理后的零件性能能否满足使用 

需求时， 需要经过多次试验， 在充分分析试验结果的 

基础上不断修改工艺参数， 逐步达到合理。  

来源：http://www.jshjggc.com