铜合金压铸模具钢热处理工艺研究

研究新型铜合金压铸模具钢的热处理工艺,讨论了淬火温度、回火温度和回火时间对模具钢组织和力学性能的影响。结果表明,随淬火温度升高,模具钢晶粒长大,高于1100℃时晶粒变得粗大。淬火温度1100℃时,模具钢硬度为63 HRC,室温抗拉强度为1897 MPa,600℃高温抗拉强度为1117 MPa。最佳热处理工艺为1100℃淬火+500℃回火5 h。     

Mo-W-Co系高热强性热锻模具钢的组织与性能

研究了合金元素和热处理工艺对H13钢和两种新型Mo-W-Co系热作模具钢(A1、A2)的组织及性能的影响。试验结果表明:Mo、W、Co元素的加入使试验钢的最佳淬火温度提高至1050℃,回火二次硬化峰温度仍为510℃;含有更高合金含量的A2试验钢的淬火峰值硬度和回火二次硬化峰值硬度分别达到64.0 HRC和61.5 HRC,高出H13钢5.5 HRC和6.2 HRC。回火时Mo-W-Co系热作模具钢更早析出含W、Mo以及V的碳化物,并在620℃回火后与H13钢600℃回火后的硬度相近,抗拉强度和屈服强度更高。此外,Mo-W-Co系热作模具钢A1、A2的热稳定性优于H13钢,适用制作于高温高应力工况下的专用热锻模具。     

回火温度对新型模具钢组织和性能的影响

采用不同温度对新型模具钢进行回火处理,分析了回火温度对模具钢组织、显微硬度、冲击韧度和磨损量的影响。结果表明,回火温度较低时,模具钢组织主要为回火马氏体,细小碳化物呈弥散分布;随回火温度升高,回火马氏体逐渐退化,碳化物数量增多。模具钢硬度在570℃回火时达到峰值52 HRC。随回火温度升高,模具钢冲击韧度增加。模具钢经570℃回火后磨损量最少,磨损速率越低。     

热处理工艺对汽车用模具钢3Cr2Mo性能的影响

通过采用不同温度对新型模具钢进行淬火处理,分析了淬火温度对模具钢组织、显微硬度、冲击韧度和磨损量的影响。结果表明,淬火温度较低时,模具钢组织主要为碳化物;随淬火温度升高,组织均匀,出现马氏体组织;淬火温度1200℃,马氏体组织粗大。随淬火温度升高,模具钢硬度和冲击韧度先增加后减小,1050℃淬火时达到最大值。模具钢磨损量随硬度变大而变小,磨损时间越长,磨损速率越低。     

淬火温度对Cr5支承辊用钢组织和摩擦磨损性能影响

运用扫描电子显微镜和洛氏硬度计研究了Cr5支承辊用钢不同热处理状态下的显微组织和洛氏硬度。结果表明,调质处理后Cr5钢组织得到明显改善(回火索氏体),细小弥散分布的碳化物取代尺寸较大不规则的碳化物;淬火后试样组织为马氏体,碳化物几乎全部溶入基体,硬度随淬火温度提高而增加(由51.6 HRC增加到58.1 HRC);回火后,Cr5钢中有细小碳化物析出,且弥散分布,淬火温度较高(1050℃、1025℃)时,组织依然保留马氏体结构(回火马氏体),温度较低(1000℃)时,组织为回火索氏体,其硬度与回火前变化趋势相同(由51.4 HRC增加到54.4 HRC)。在所选定的淬火温度下,随着淬火温度的升高,硬度值增大,磨损量减小,磨损严重程度降低,耐磨性较好。     

热处理工艺对10B38钢组织性能的影响

研究了热处理工艺对10B38钢微观组织、力学性能以及低温冲击韧性的影响。结果表明：随淬火温度的升高,淬火硬度呈先上升后降低的趋势,在870 ℃时,淬火硬度最大;随着回火温度的升高,马氏体晶界及晶面逐渐有碳化物析出,组织中碳化物由片状连续不均匀分布变为颗粒状弥散分布;抗拉强度与屈服强度都随回火温度的升高而下降,断面收缩率及断后伸长率随回火温度的升高而增加;在350～450 ℃温度区间,冲击功随回火温度升高稳定增加,回火温度在550 ℃以上时,冲击功急速升高,10B38钢经油淬后在550～650 ℃区间回火能够同时满足强度和冲击功的要求。     

热处理对冷作模具钢组织与性能的影响

对冷作模具钢进行了完全退火、淬火和回火热处理,研究了热处理工艺对冷作模具钢组织与硬度性能的影响。结果表明,铸态冷作模具钢的铸态组织为马氏体+索氏体组织;在完全退火态下的碳化物粒子和高碳化合物都发生了聚集球化现象,分布较为均匀;当淬火温度为940℃,回火温度分别为250℃和500℃时,冷作模具钢分别得到了回火马氏体和回火索氏体组织,硬度分别为61.7 HRC和52.6 HRC。     

高碳高铬铸铁淬回火工艺对组织及硬度的影响

利用金相显微镜、洛氏硬度计等方法,研究了淬回火工艺对3.4wt%C高碳高铬铸铁组织及硬度的影响。结果表明:随淬火温度在960~1100℃逐步升高,基体由铸态的奥氏体转变为马氏体及残余奥氏体,一次碳化物及共晶碳化物未发生转变,二次碳化物逐渐减少,残余奥氏体逐渐增多;硬度先升高后降低,在淬火温度为1050℃时,硬度达到最高值64 HRC。随回火温度在450~650℃升高,基体组织由回火马氏体逐渐转变为回火索氏体,二次碳化物增多粗化,硬度逐步降低;最佳热处理工艺为1050℃/1 h空淬+510℃/1 h空冷回火,试样综合性能较好。     

淬火温度对模具钢组织和性能的影响

采用不同温度对模具钢进行淬火处理,研究分析了淬火温度对模具钢组织、硬度和冲击韧度的影响。结果表明,当淬火温度为980~1160℃时,模具钢得到的淬火组织主要是马氏体和碳化物。当淬火温度升高时,模具钢的组织形态发生了明显的改变。在1100℃淬火时模具的硬度达到最高值58.6 HRC。在1080℃之前,随淬火温度的升高,模具钢的冲击韧度逐渐增大,当淬火温度为1080℃时模具钢的冲击韧度达到最大值186.2 J/cm~2。     

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。     

热处理工艺对高钒高速钢滚动磨损性能的影响

通过改变高钒高速钢淬火、回火加热温度,研究了热处理工艺对其硬度、冲击韧度及滚动磨损性能的影响。利用SEM对其显微组织进行分析,筛选出合适的热处理工艺。研究结果表明：热处理工艺对碳化物的形态、分布影响不大,对基体中的残余奥氏体量与耐磨性的影响较大。淬火温度升高,高钒高速钢的残余奥氏体量逐渐升高;回火温度升高,其残余奥氏体量逐渐减少。淬火温度在900～1000℃时,回火温度对其耐磨性影响较小;淬火温度在1050～1100℃时,450～550℃回火,滚动磨损性能提高较大。以滚动耐磨性为评价指标,综合考虑热处理工艺对力学性能、滚动耐磨性、设备损耗及生产成本的影响,最适宜的热处理工艺为：淬火加热温度1050℃,回火温度450～550℃。     

热处理工艺对新型高热稳定性热作模具钢组织与性能的影响

采用OM、SEM和硬度测试等手段,研究了热处理工艺对5Cr4Ni Mo2VCo钢和H13钢热作模具钢的组织及性能的影响。结果表明:在相同的淬火温度下,5Cr4Ni Mo2VCo钢的淬火硬度高于H13钢,随淬火温度升高,碳化物溶解较多,当淬火温度高于1030℃时,晶粒粗化速率明显增加,淬火温度应不超过1030℃;5Cr4Ni Mo2VCo钢的回火硬度均高于H13钢,两钢的二次硬化峰值温度均为510℃,5Cr4Ni Mo2VCo钢的二次硬化峰值硬度高出H13钢3.7 HRC;在高温阶段,5Cr4Ni Mo2VCo钢具有更好的回火稳定性。     

热处理对喷射成形M42高速钢显微组织及硬度的影响

探讨了淬火和回火温度对喷射成形M42高速工具钢显微组织及硬度的影响。结果显示:淬火温度低于1180℃时,钢的淬火态硬度随温度升高而增大;高于1180℃之后,钢的淬火态硬度随温度升高而减小。淬火温度升高过程中,钢中碳化物的数量呈减少趋势,马氏体不断粗化,同时残留奥氏体数量逐渐增加。钢的硬度随回火温度的升高逐渐增大,并在550℃时达到极大值,随后逐渐减小。回火温度升高过程中,马氏体中不断析出碳化物并聚集长大,同时马氏体和部分残留奥氏体会向回火马氏体转变。     

淬火回火工艺对Cr26过共晶高铬铸铁组织及性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、冲击试验和磨损试验等手段,研究了淬火和回火工艺对Cr26型过共晶高铬铸铁组织、硬度、冲击吸收能量和耐磨性的影响。结果表明,经980~1100 ℃淬火和250~600 ℃回火后的Cr26过共晶高铬铸铁的组织主要是马氏体基体,M₇C₃碳化物和少量奥氏体。初生碳化物为六边形,共晶碳化物和回火生成的二次碳化物呈短棒状。总体碳化物含量随淬火温度升高略有上升。随回火温度的升高,硬度先降低后增加,超过500 ℃回火时再次降低,而冲击吸收能量先增加后降低,超过350 ℃回火时再次上升。不同温度淬火时,对应最大耐磨性的回火温度不同。980、1050 ℃淬火时,再经250 ℃回火获得最高的耐磨性,而1100 ℃淬火时,再经350 ℃回火获得最大耐磨性。     

热处理工艺对冷作模具钢GYCRF组织及力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和冲击试验等分析手段,对不同淬、回火热处理条件下的冷作模具钢GYCRF的组织和性能进行了研究。结果表明:GYCRF钢淬火后存在含Nb、Mo和V等合金元素的碳化物,1080～1120℃是最佳的淬火温度范围;在520℃回火时存在二次硬化峰,回火组织中主要为富含Nb、V等合金元素的MC型碳化物和以Cr元素为主的M_(23)C_6型碳化物;与常用冷作模具钢DC53相比,由于淬火前MC碳化物中Nb部分替代了V,在合金质量比一定的前提下,Nb的加入使得V含量相对降低,造成基体中固溶的V元素和回火时MC型碳化物析出量相对减小,回火硬度降低,冲击韧性高于DC53钢。     

调质工艺对Cr-Ni-Mo-V超高强韧钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、金相显微镜、冲击试验机结合维氏硬度计研究了780、830和880℃淬火+500～580℃高温回火处理对Cr-Ni-Mo-V超高强韧钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随回火温度的升高,尺寸较大碳化物会发生溶解转变,合金碳化物由基体中不断弥散析出。硬度和冲击性能均随回火温度升高呈现先增大后降低的趋势,与碳化物弥散析出形貌和残留奥氏体分解转变有关;3种温度淬火试验钢均在540℃回火时出现二次硬化峰值,最高值分别为488、517、532 HV20,在540～560℃回火出现最大冲击吸收能量,分别为49.7、58.5、51.0 J。为充分保证钢的强韧性,最佳热处理工艺为830℃亚温临界淬火+560℃回火。     

新型刀具用钢的热处理工艺及微观组织

采用不同淬回火工艺系统地研究了一种高碳高铬马氏体刀具用钢—SIMR的热处理工艺和微观组织,通过XRD、SEM和TEM等表征方法,分析测试了不同淬火温度和回火温度下SIMR刀具用钢的微观组织、碳化物形貌与分布和显微硬度等,获得了SIMR的最佳热处理工艺。结果表明,SIMR刀具用钢的晶粒尺寸随着淬火温度的升高而逐渐增大,冶炼凝固过程中析出的富铬M₇C₃型一次碳化物随着淬火温度的提高而逐渐回溶,显微硬度总体上呈现先升高后降低的趋势,回火温度在150~300 ℃间,SIMR刀具用钢的最佳热处理工艺为在1050 ℃淬火处理20 min,油冷,然后在150 ℃回火处理90 min,空冷。     

热处理工艺对3Cr2WNiMo8V模具钢性能的影响

研究了热处理工艺对3Cr2WNi Mo8V热作模具钢性能的影响。结果表明:当淬火温度1000℃、保温40min,回火温度500℃、保温2 h后模具钢的性能最佳,此时钢的抗拉强度为1715 MPa,硬度为51 HRC。模具钢组织主要以板条状的马氏体为主,同时也存在一部分粒状的碳化物以及少量的残留奥氏体。     

M42热处理中淬火温度对碳化物转变机制的影响

以精锻M42喷射成形高速钢为原料,通过热处理正交试验,优化了材料热处理工艺,并分析了不同热处理制度下材料显微组织、硬度、抗弯强度及碳化物的演变规律。结果显示,最佳热处理工艺为:淬火保温温度1180℃,回火温度540℃,回火3次,每次1 h。该工艺下,M42洛氏硬度达到67.2 HRC,抗弯强度达到3115 MPa。淬火保温温度通过控制M_6C型碳化物的溶解量,影响最终碳化物的尺寸。淬火温度为1190℃时,M_6C型碳化物充分溶解,回火过程碳化物均匀弥散析出。     

热处理对铸造高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对铸态和变质处理铸造高速钢组织与性能的影响。结果表明:变质处理可以使高速钢组织得到细化,同时改变钢中网状共晶碳化物的形貌,使高速钢的硬度和耐磨性得到提高;铸态高温加热、退火、淬火和回火等热处理工艺对铸造高速钢中碳化物的形貌影响不大。铸态和变质处理高速钢退火时,随着加热温度的升高,硬度逐渐升高;淬火+回火和铸态直接回火的高速钢随着回火温度的升高,硬度和耐磨性逐渐升高,在560℃三次回火时获得最高的硬度及室温耐磨性,且与锻造高速钢相当。