碳氮调控对Cr13型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响

利用OM、SEM、硬度计、冲击试验机研究了碳氮含量的调控对Cr13型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响。结果表明,降碳增氮的3Cr13N钢析出M2(CN)型碳化物,降低了M23C6析出量,减少了偏析倾向,改善了组织的均匀性。增加0.1%的氮含量对淬火峰值硬度提供了1.8HRC的增量,比同等含量的碳提供的硬度增量多0.6HRC。回火处理时3Cr13N钢的二次硬化峰向右移动,提高温度后比3Cr13和4Cr13保持相对缓慢的降速,高温回火时模具仍具有较高的硬度。在模具常用的回火温度下,降碳增氮后的回火组织更加均匀,同时冲击韧性有较大的提升。对比3Cr13钢,提高的氮含量并未明显降低钢的冲击韧性。     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

Cr13马氏体不锈钢热处理显微组织和硬度

通过对20Cr13、30Cr13、40Cr13马氏体不锈钢进行不同温度下空冷,研究了加热温度和碳含量对马氏体不锈钢显微组织和硬度的影响。结果表明,随加热温度升高,马氏体板条开始粗大,出现了枝状晶界,并且硬度增加;随碳含量增加,马氏体和碳化物增加,马氏体板条逐渐向片状过渡,并且硬度增加。     

Cr13马氏体不锈钢热处理后的显微组织和硬度

通过对20Cr13、30Cr13、40Cr13马氏体不锈钢进行不同温度下空冷,研究了加热温度和碳含量对马氏体不锈钢显微组织和硬度的影响。结果表明:随加热温度升高,马氏体板条开始粗大,出现了枝状晶界,并且硬度增加;随碳含量增加,马氏体和碳化物增加,马氏体板条逐渐向片状过渡,并且硬度增加。     

回火温度对30 Cr13 Nb0.1铸造马氏体不锈钢组织和性能的影响

熔炼了含0.117%Nb(质量分数)的30Cr13Nb0.1马氏体不锈钢。对钢锭进行了1 100℃保温2 h均匀化退火、1 020℃保温30 min水淬及分别在250、350和450℃回火2 h。随后采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等检测了钢的显微组织、硬度、冲击韧性及断口形貌。结果表明:经相同工艺淬火、不同温度回火的钢中碳化物均沿晶界析出,且随着回火温度的升高,碳化物析出量增多,其形态从点状、细链状转变为长链状和条片状,硬度先降低后升高,冲击韧性先升高后降低。此外,腐蚀电位和点蚀电位测量结果表明:450℃回火的钢耐腐蚀性能最差,350℃回火的钢耐蚀性能最好。     

回火温度对4Cr13塑料模具钢组织与耐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试及CS350电化学工作站等试验分析手段,研究了回火温度对4Cr13塑料模具钢的显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,马氏体的板条形态基本不变,碳化物先呈细小弥散颗粒状析出,后逐渐聚集长大呈片状,碳化物的聚集长大会降低4Cr13钢的耐蚀性能,其中300℃回火的4Cr13钢的耐蚀性最好。综合考虑,4Cr13钢应在200～300℃回火,且应避免在二次硬化峰附近的温度回火。     

含氮30Cr13铸造马氏体不锈钢组织与力学性能的研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电解萃取法以及X射线衍射技术研究了氮含量对于30Cr13马氏体不锈钢显微组织变化的影响,并通过硬度测试和拉伸实验探究了不同氮含量试验钢力学性能。结果表明:在相同的热处理条件下,不同试样的基体组织均为板条状马氏体、残余奥氏体和析出相,但随着氮含量的增加,残余奥氏体含量逐渐增多,析出相含量先有所下降后逐渐增加,析出相主要类型为M_(23)C_6型(Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6)碳化物和部分Cr_7C_3型碳化物。氮含量对试验钢硬度影响不大,但抗拉强度、伸长率、强塑积均表现为先升后降,其中氮含量为0.05%试样具有本试验条件下最优的力学性能,强塑积达到20 802.6 MPa%。     

淬火温度和氮含量对马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了淬火温度和氮含量对20Cr13、20Cr13N、20Cr13HN钢显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,在850 ℃退火条件下,随着氮含量升高,氮化物钉轧作用增强,组织细化明显,屈服强度、抗拉强度和维氏硬度增加,而伸长率降低。相同淬火温度和冷速下,在固溶、析出和相变强化的作用下维氏硬度增加。随着冷速增大,相变驱动力增大,马氏体板条逐渐向细小的隐晶马氏体转变,并且硬度增加。腐蚀性能和点蚀电位随着氮含量的增加而增强。     

新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢的组织性能

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度试验、冲击试验、盐雾腐蚀试验对新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢和传统Cr13型耐蚀塑料模具钢的组织和性能进行对比研究。结果表明，新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢除N之外，还添加了Ni、Mo、V等合金元素，新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢与传统Cr13型耐蚀塑料模具钢洁净度差异不大，但新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢退火组织更为均匀，退火硬度更低，更易机械加工。经相同热处理后，新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢的组织更为均匀，未溶碳化物数量减少；新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢的硬度为51.8 HRC,冲击吸收能量为12.3 J,而传统Cr13型耐蚀塑料模具钢的硬度为52.7 HRC,冲击吸收能量为6.9 J,两者硬度相当，但新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢拥有更好的韧性；经120 h的盐雾腐蚀后，新型N合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢表面腐蚀坑较少，腐蚀速率为0.0594 g/(m²·h),传统Cr13型耐蚀塑料模具钢表面有明显的腐蚀坑，腐蚀速率为0.1136 g/(m²·h),新型N合金...     

不同含硅量30Cr13系列不锈钢的腐蚀行为

以30Cr13马氏体不锈钢化学成分为基础,使用真空电弧熔炼炉调制出不同硅含量的30Cr13系列不锈钢试样,采用浸泡试验和电化学方法研究了合金元素Si及淬火温度对其组织及耐蚀性的影响。采用扫描电子显微镜分析试样腐蚀后的形貌。结果表明:Si含量的升高促进了铁素体形成,从而增大了碳化物析出活性,碳化物含量增多,材料腐蚀质量损失增加,抗点蚀性能下降,同时淬火温度的提高可以使更多的碳固溶进基体当中,减少碳化物析出,提高抗点蚀性能。     

碳氮含量对4Cr16NiMo钢淬火温度及耐蚀性能的影响

通过光学显微镜、洛氏硬度计等设备,分析了碳氮含量对4Cr16NiMo钢的微观组织、淬火温度、硬度以及耐点蚀性能的影响。结果表明,随着N含量增加到0.1%,4Cr16NiMo钢的最佳淬火温度由未添加氮的1070 ℃降低到1010 ℃,组织出现了明显的细化,最高硬度得到了提高。同时,加入氮可提高4Cr16NiMo钢的耐点蚀性能,且在一定范围内,氮含量越高,耐点蚀性能越强。在相同氮含量的基础上,降低0.1%的碳含量,硬度下降,淬火组织由隐晶马氏体变为板条马氏体,耐点蚀性能提高。因此通过对碳氮含量的调控,可有效降低4Cr16NiMo钢的淬火温度,提高其耐蚀性。     

1Cr13不锈钢硼-碳复合渗工艺及其性能

对1Cr13马氏体不锈钢进行950 ℃预渗碳6 h复合不同渗硼工艺处理,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及配套能谱分析仪(EDS)、显微维氏硬度计、XRD、电化学工作站等研究了复合渗工艺以及最终热处理对硼碳复合渗层组织和性能的影响。结果表明,1Cr13钢最佳硼碳复合渗工艺为950 ℃固体渗碳6 h复合950 ℃固体粉末渗硼6 h,在此工艺下,渗硼层硬度高达1436 HV0.1,交界层硬度为924 HV0.1,预渗碳层硬度为630~910 HV0.1,基体心部硬度为560～590.7 HV0.1,复合渗层硬度梯度整体较为平缓。EDS检测得出交界层Cr元素含量最高,其质量分数为13.49%。XRD物相检测得出渗硼层中主要是硬度高且脆性较小的Fe₂B相,存在少量FeB和CrB相。复合渗试样与原样的腐蚀电极电位相比提升了0.104 V,硼碳复合渗工艺提高了1Cr13不锈钢的耐腐蚀性能。     

回火温度对高氮不锈轴承钢组织与力学性能的影响

对退火态高氮不锈轴承钢进行真空高压气淬并深冷后在不同温度下回火空冷处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪、场发射环境扫描电镜、场发射透射电镜、洛氏硬度计和万能材料试验机,研究并分析了不同回火温度对高氮不锈轴承钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:当回火温度由180 ℃升高到550 ℃时,硬度、抗拉强度及屈服强度呈现先下降后上升再迅速下降的变化趋势;试验钢降碳增氮,组织中没有粗大的共晶碳化物存在。当回火温度为500 ℃时,基体组织为回火索氏体,碳化物M₂₃C₆和氮化物Cr₂N细小弥散均匀分布于基体上;在500 ℃回火时出现了二次硬化,强度和硬度达到峰值,这与碳氮化物弥散强化有关。采用1050 ℃真空气淬60 min+深冷处理(-100 ℃×2 h)+500 ℃空冷2 h回火工艺可以获得良好的综合力学性能。     

碳和氮元素对高强度奥氏体焊缝组织和性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析研究了碳、氮元素对奥氏体焊条熔敷金属组织和性能的影响.结果表明,随着碳含量的增加,熔敷金属晶界上M23C6碳化物析出物逐渐增多,析出颗粒增大,虽然熔敷金属的抗拉强度有所提高,但韧性明显降低,碳含量增加到一定程度后,对强度的影响趋于平缓,但对晶界碳化物的数量和尺寸仍然有强烈的促进作用,韧性持续降低,耐晶间腐蚀性能大大降低.随着氮含量的增加,抗拉强度呈持续上升趋势,同时韧性仍能保持在较高水平,晶界上析出碳化物少,抗晶间腐蚀性能良好.     

硼对等离子熔覆高硼铁基合金组织和性能的影响

采用等离子弧熔覆技术在20g钢表面堆焊Fe-Cr-B-C系的铁基复合材料,利用X射线衍射（XRD）,光学显微镜（OM）,扫描电镜（SEM）,洛氏硬度计及湿砂磨损试验机等试验设备进行检测、试验,研究不同硼加入量对熔覆层显微组织与性能的影响规律.结果表明,熔覆层显微组织由过饱和α-Fe枝晶固溶体、枝晶间硼化物共晶组织以及碳化物等组成;熔覆层中硬质相主要有Cr2B,CrB2,Fe2B,Cr7C3,B4C等;随着硼含量的增加,硼化物明显增多,当硼添加量为5%时熔覆层的硬度及耐磨性达到最佳,其硬度值为66.1 HRC,磨损量仅为0.383 g;继续增加硼的添加量,熔覆层的耐磨性能降低.     

直接激光沉积Fe-Cr-Ni梯度合金钢的组织与性能

采用直接激光沉积技术制备了具有外强内韧组织性能的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计、摩擦试验机等分析手段,对直接激光沉积的梯度合金钢试样的组织结构、界面结合性、硬度梯度分布及耐磨性等进行了研究。结果表明,在优化的激光沉积参数下,成功制备出了无裂纹夹杂缺陷、梯度过渡界面处呈现冶金结合的12CrNi2Y-50Cr6Ni2Y-70Cr8Ni2Y梯度合金钢试样。梯度合金钢的组织呈现出由粒状贝氏体+板条贝氏体+少量马氏体→板条贝氏体+板条马氏体→板条马氏体+片状马氏体的变化趋势,对应硬度呈356 HV0.2→551 HV0.2→712 HV0.2梯度分布,体积磨损率呈现2.01×10^-4 mm³·N^-1·m^-1→1.33×10^-4 mm³·N^-1·m^-1→0.71×10^-4 mm³·N^-1<...     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试.结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体.回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变.随着回...