42Cr Mo钢综合性能良好,调质后具有较高强度和韧性,因此常常被用来制造厚大断面构件,例如盾构机主轴承套圈、机车牵引齿轮、大中型磨具钢等。此类构件受应用环境的影响,通常承受轴向、径向等复合载荷作用,对表面的硬度和耐磨性要求高,同时也需要心部有较强的韧性和抗疲劳的能力。目前国内厚大断面构件的工业化产能有限,对厚大断面钢表面感应淬火的研究较少,极大制约了我国重大装备制造技术的发展。感应淬火是一种重要的表面强化技术,具有效率高、速度快、自动化程度高、能源消耗小等优点。本文通过对42Cr Mo钢进行成分设计,采用感应淬火进行表面强化,研究不同表面感应淬火工艺参数对42Cr Mo钢的淬透性和淬硬性的影响。设计不同低温回火温度,研究低温回火对42Cr Mo组织与性能的影响。最后对42Cr Mo钢厚大断面工件进行工业化生产,对工业表淬工艺及回火工艺进行优化。结果表明,表面淬火900℃、40s、水淬为最佳工艺,表淬后淬硬层组织为马氏体,存在偏析现象,过渡层为下贝氏体、索氏体的混合物,基体为索氏体组织。210℃回火淬硬层硬度较大,且残余应力值较低,选择该温度回火既能保证表面的硬度,同时也能降低残余应力。150℃～300℃区间回火,淬硬层组织以马氏体和碳化物为主。回火温度升高,碳化物的数量逐渐增多,板条马氏体形态未发生明显变化,大角度晶界比重先升后降。工业生产淬火速度100mm/min、电压比33%为最佳淬火工艺,该工艺下淬硬层深度大于6mm,表面硬度大于56HRC,满足工业生产的技术要求。工业表淬200℃～210℃回火为最佳回火工艺,在该温度下回火残余应力值最低。回火温度升高,表淬层碳化物增加,过渡层和基体组织变化不大。