热处理工艺对3Cr2W8V模具钢显微组织和性能的影响

研究了热处理工艺对3Cr2W8V模具钢显微组织和性能的影响。结果表明,正火+球化退火的3Cr2W8V模具钢组织为球状珠光体,1050℃淬火的模具钢组织为1级隐针马氏体,640℃回火的碳化物分布均匀,硬度较高,断裂韧性高。     

激光与电子束熔覆(Cr,Fe)7C3复合层组织及耐磨性对比

以Fe/Cr/C粉末为添加粉末,采用CO2激光扫描和电子束扫描在903钢表面原位合成(Cr,Fe)7C3表面复合层。对两种熔覆层进行金相分析、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析对比。结果表明： 电子束熔覆层的组织均匀性较好,表层有大量(Cr,Fe)7C3初生碳化物,底部则为初生奥氏体枝状晶和(Cr,Fe)7C3/γFe共晶组织。基于电子束扫描时束流可变的工艺特点,实际应用时容易制备可控组织梯度的熔覆层。激光熔覆层也具有一定的组织梯度,但其组织均匀性较差,表层主要有γFe枝状晶和(Cr,Fe)7C3/γFe共晶组织及马氏体组织,底部则主要为马氏体组织。两种熔覆层的显微硬度体现了其中碳化物的数量及分布,电子束熔覆层碳化物含量较高,其显微硬度也较大。低应力磨损状态下,电子束熔覆层和激光熔覆层的相对耐磨性分别是基材的10.5倍和4.3倍。     

高速钢循环深冷处理后的显微组织和力学性能

采用X射线衍射、透射电镜以及力学性能试验等分析方法,研究了多次循环深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明,与一次长时间深冷处理相比,多次短时循环深冷处理后W6Mo5Cr4V2钢中马氏体的c/a和含碳量明显减小,残留奥氏体数量进一步降低,有大量新的超细弥散碳化物颗粒沿马氏体孪晶带和位错线析出,碳化物的平均粒度显著降低.经多次短时间循环深冷处理后高速钢力学性能更好,因此在实际生产中应适当增加深冷处理次数.     

激光熔凝W6Mo5Cr4V2（M2）高速钢的显微组织

借助扫描电镜、透射电镜及X射线衍射仪研究了W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢激光熔凝后的显微组织,结果表明,熔化区最深处的显微组织细小,其形态类似于铸锭凝固的激冷区。较狭窄的激冷区形成后,长柱状晶向熔体内生长;最后,靠近表面的熔化区上部是细致的等轴细胞状组织,其中细胞晶及柱状晶内部由马氏体和残余奥氏体组成,而合金碳化物M_6C,Cr_7C_3及MC分布在胞晶和柱状晶的界面上.由于存在马氏体组织,因此激光熔凝组织具有HV_(0.1)865—960的高硬度。     

预备热处理工艺对9Cr2Mo钢组织和硬度影响

利用金相显微镜、扫描电镜等试验手段,研究了经不同工艺预备热处理的9 Cr2 Mo钢的显微组织和碳化物形态、分布及大小,并测定了表面硬度。结果表明,9 Cr2 Mo钢淬火或正火态组织均为马氏体和下贝氏体,还有少量的未溶碳化物及残留奥氏体。钢的淬火组织中马氏体量要比正火组织中的多。经淬火＋高温回火或正火＋球化退火的9 Cr2 Mo钢,其组织均为铁素体基体和不同尺寸的碳化物颗粒,硬度基本能满足切削加工的要求。而经890℃×30 min油淬＋690℃×10 h回火的钢,其组织中碳化物颗粒较均匀细小,是一种良好的预备热处理组织。     

W6Mo5Cr4V2钢表面强流脉冲离子束辐照研究

利用扫描电镜(SEM)、台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪对W6Mo5Cr4V2钢经强流脉冲离子束(HIPIB)辐照前后试样的表面形貌、粗糙度、表层的组织结构及硬度进行了分析,探讨了"熔坑"和硬度"多峰"态形成的原因.结果表明,试样表面粗糙度随辐照次数的增加有所减小;辐照过程使该钢体心立方的马氏体α'-Fe向面心立方的奥氏体γ-Fe转变,碳化物溶解,马氏体溶碳量增大且晶粒细化,点阵畸变度增大,使W6Mo5Cr4V2钢表面硬度有较大的提高.     

3Cr2W8V模具钢预处理工艺的改进

采用快速预冷退火工艺取代传统退火工艺,对3Cr2W8V热作模具钢进行了预处理.结果表明,新工艺通过增加过冷度,提高了球化速度,球化时间仅为传统工艺的1/6,而且碳化物颗粒细小均匀、球化效果好、硬度适当;经淬火处理后,组织中碳化物颗粒分布也更加细小均匀,淬火硬度也要高于传统退火处理后的淬火硬度.     

W6Mo5Cr4V2高速钢轧辊复合界面组织特征研究

采用水冷结晶器快速冷却凝固W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应加热35Cr Mo低合金锻钢芯棒相结合的方法制备了复合轧辊,研究了复合轧辊经过退火处理后的复合界面的组织特征和硬度变化。运用光学显微镜和扫描电镜分析了复合界面的组织形貌,并检测了界面两侧的硬度变化。结果表明:复合界面组织由W6Mo5Cr4V2高速钢层、扩散层和35Cr Mo低合金钢辊芯层三层组成。高速钢层由珠光体+粗大的网状碳化物和粒状晶内碳化物组成;扩散层由细珠光体和晶界碳化物组成。从高速钢层一侧向辊芯层一侧的扩散层组织中网状碳化物逐渐断网、变细和减少;辊芯层组织由珠光体+铁素体组成;复合界面的宽度约为0.8~1 mm,界面两侧合金元素扩散迹象明显;硬度在界面两侧落差大,但在扩散层内变化较为缓和。复合界面的组织特征和硬度变化结果表明:复合轧辊的形成是辊芯表面熔化与随后合金元素扩散综合作用的结果。     

4Cr10Si2Mo钢气门球化退火工艺的改进

4Cr10Si2Mo钢气门在电镦过程出现质量问题,对其化学成分、硬度和显微组织进行了分析.结果表明,由于球化不良而产生的不均匀带状碳化物是造成气门电镦质量问题的重要因素之一.通过改进球化退火工艺,使4Cr10Si2Mo钢的显微组织中的碳化物形态、分布得到改善,气门电镦的质量有了明显的提高.     

热处理工艺对切割机械用钢组织及性能的影响

研究了热处理工艺对W6Mo5Cr4V3Co8高速钢显微组织和硬度的影响。结果表明,不同截面方向和不同尺寸规格的高速钢显微组织都具有高度的一致性。其淬火温度范围较宽,并且淬火后均匀细小的碳化物颗粒阻碍了奥氏体晶粒的长大。高温回火后,高速钢呈现出明显的二次硬化特征。     

脉冲电子束处理对高速钢表面组织的影响

研究了真空脉冲电子束处理对W6M05Cr4V2高速钢表面熔凝层组织的影响。结果表明，经过脉冲电子束处理后，高速钢试样表面形成组织明显细化的表面熔凝层，同时在熔凝层下还形成了晶粒细小的热影响区。这将对提高高速钢的硬度及耐磨性等有一定意义。     

W6Mo5Cr4V2/A100复合材料的制备及摩擦性能

为了提高A100钢的摩擦学性能,采用气雾化法制备纯A100钢粉末及分别添加10%、17%、23% W6Mo5Cr4V2高速钢的W6Mo5Cr4V2/A100合金粉末,再利用粉末冶金工艺制备W6Mo5Cr4V2/A100复合材料。研究不同含量W6Mo5Cr4V2钢对复合材料力学性能和摩擦性能的影响,并探讨其磨损机理。结果表明,随着W6Mo5Cr4V2钢含量的增加,复合材料的硬度先上升后下降,且摩擦因数和磨损率都有不同程度的降低,但是材料的密度和韧性都略微下降。当W6Mo5Cr4V2钢含量为17%时,复合材料的摩擦性能最优,这与其优异的微观结构和力学性能有着密不可分的关系。     

W6Mo5Cr4V2钢内裂纹愈合过程中碳化物的生长现象

采用物理模拟的方法研究了W6Mo5Cr4V2钢裂纹愈合区的组织特点。通过扫描电镜观察发现,在真空加热条件下高速钢裂纹的愈合过程与碳化物的生长有密切关系。碳化物在裂纹区的生长和聚集所产生的“桥接”作用实现了裂纹面之间的冶金结合。分析了碳化物在裂纹区的生长过程。     

W6高速钢/16Mn钢电子束焊接接头组织及性能分析

高速钢作为一种高硬度、高耐磨性和高耐热性特殊工具钢,应用于刀具、模具及特殊结构件上时,往往需要结合异种钢使用. 但高速钢焊接工艺研究仍不成熟,焊接中产生的裂纹与碳化物缺陷是制约高速钢应用的主要因素. 文中通过对W6Mo5Cr4V2高速钢与16Mn钢预置镍填充层后进行电子束焊接. 结果表明,镍中间层的引入有效的抑制了高速钢侧热影响区的开裂,接头呈不对称“漏斗形”. 焊缝组织主要由镍基固溶体与少量M₂C碳化物构成,焊缝中无马氏体组织,其焊缝平均硬度为185 HV;接头抗拉强度达到378 MPa,为16Mn侧母材抗拉强度的75%. 拉伸断口断裂于距W6侧熔合线0.8 mm处的热影响区,为准解理断裂.     

热锻模表面激光熔覆Ni60–Cr3C2金属陶瓷的热物性参数研究

为了提高热锻模寿命,采用激光熔覆的方法在热锻模的近表面层W6Mo5Cr4V2上激光熔覆Ni60-Cr3C2金属陶瓷层.用扫描电镜和XRD 对熔覆层显微组织结构进行分析;用维氏硬度计测定覆层的显微硬度;用激光热常数测试仪测定覆层的比热及热导率;用动态热机械分析仪测定热膨胀系数;用高温陶瓷试验系统测定弹性模量.结果表明:涂层与基体为冶金结合,熔覆层硬度在912～1713 HV,Ni60-Cr3C2覆层的热物性参数总体与基体相比基本相当.     

Laser Surface Remelting of Fe-based Alloy Coating Deposited by APS

The Fe-based amorphous alloy coatings with different porosities were deposited on Q235 steel substrates by means of atmospheric plasma spraying(APS).The as-sprayed coatings were remelted by the facility of a Nd:YAG laser to further enhance their compactness and bonding strength via orthogonal experiment design.The effects of laser remelting on the microstructure,phase compositions and mechanical properties of the as-sprayed coatings were investigated by optical microscopy,scanning electron microscope,X-ray diffraction and Vickers microhardness tester.The corrosion performance of the coatings was evaluated by both potential dynamic measurements(PDM)and electrochemical impedance spectroscopy(EIS)in a 10%NaOH solution.The results indicate that laser power of 700 W,scanning velocity of 4 mm/s,beam size of 3 mm and porosity of 1.19%are the optimized remelting process parameters.The laser-remelted coatings exhibite more homogenous structure as strong metallurgical bonding to substrates.The amorphous phases in the as-sprayed coatings crystallize toα-Fe,Fe2Si,Fe3.5B,and Fe2W phases for the high temperature and rapid solidification in the remelting process.The microhardness values of as-sprayed are in the range of 700-800 HV0.1,while the microhardness values of the remelted coatings are enhanced slightly to 750-850 HV0.1.Both PDM and EIS analysis results show that the remelted coatings exhibite relatively excellent corrosion resistance compared with the stainless steel 1Cr18Ni9Ti,however the corrosion resistance of the remelted coatings is inferior to the as-sprayed amorphous coatings.     

Microstructure of electroplated hard chromium coatings after plasma nitrocarburizing

Plasma nitrocarburizing was carried out on the hard chromium coating deposited on SM45C mild carbon steel substrate by electroplating. After plasma nitrocarburizing at 720 °C for 20 h, a 6–7-μm-thick nitride layer consisting of CrN and Cr₂N was formed on the surface of Cr coating with the microhardness of about 950–1100 HV0.1. Due to the effect of annealing caused by plasma nitrocarburizing process at higher temperature and the Cr being a strong carbide-forming element, the carbon in steel substrate diffused outward into the Cr coating and reacted with Cr forming Cr carbide interface layer between the Cr electroplating and substrate. The nitrogen going into the microcracks and the volume increase accompanied by Cr nitride and carbide formation would cause the microcracks inherent to hard chromium plating disappear and improve its corrosion resistance. The microstructures of nitride and carbide layers were studied using X-ray diffraction and cross-sectional transmission electron microscopy.     

LASER HEAT TREATING RESEARCH OF THREE KINDS OF HIGH SPEED STEEL

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｌａｓｅｒｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ－ｈａｒｄｅｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｐａｉｎａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｆｒｏｍ１９７０ｓ．Ｉｎｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄａｐｐｌｙｉｎｇｏｆｓｕｃｈａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．〔１,２〕Ｎｏｗｔｈｅｌａｓｅｒｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｈａｒｄｅｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｇａｎｔｏｓｔｅｐｉｎｔｏｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｍａｎｕｆａｃ…     

电热定向爆炸制备高速钢涂层的试验研究

采用电热爆炸定向喷涂工艺在45钢基体上制备W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢涂层。借助扫描电镜、显微硬度计分别对涂层显微组织、孔隙率、涂层基体界面结合以及涂层的硬度进行了测试。结果表明，电热爆炸定向喷涂制备的涂层组织晶粒明显细化，涂层孔隙率低；涂层与基体界面为冶金结合，且结合良好，存在一个熔合区；涂层硬度均明显高于W6MoSCr4V2喷涂材料原始硬度，最高达到954HV。     

采用高电阻渣重熔W6Mo5Cr4V2钢

采用两种不同电阻率的渣系进行电渣重熔W6Mo5Cr4V2钢实验。结果表明,采用高电阻率的四元渣系可以降低电耗、提高生产率、提高钢锭质量。