渗氮工艺对热作模具钢性能的影响

以3Cr2MoWVNi热作模具钢材料为研究对象,研究了渗氮工艺对其性能的影响。结果表明:当渗氮温度为550℃,保温19 h的热作模具钢性能最佳,此时所制备的热作模具钢拉伸强度为1492 MPa、表面硬度值为1051 HV500,表面下0.2 mm处硬度为485 HV500。合适的渗氮温度和保温时间可在热作模具钢表面形成合适的扩散层和化合物层,起到改善热作模具钢性能的作用。     

4Cr5MoSiV1（H13）钢的气体氮碳共渗

为提高热作模具钢4CrSMoSiV1钢的耐磨性和热疲劳性能,对其进行氮碳共渗处理。试验表明,对于4Cr5MoSiV1钢,采用NH3和CO2作渗剂进行氮碳共渗,产品的质量比采用其他氮碳共渗工艺处理的更稳定,渗层表面硬度与气体渗氮层相接近。     

3Cr2W8V模具钢激光熔凝＋渗氮复合处理的组织与耐磨性研究

采用横流CO2激光器对3Cr2W8V热作模具钢表面进行激光熔凝处理,然后对激光处理后的试样进行QPQ盐浴渗氮复合处理.用电子显微镜观察了复合处理后3Cr2W8V钢试样的金相组织,并通过划痕硬度试验和磨损试验测试了QPQ盐浴渗氮试样和经激光熔凝处理再进行QPQ盐浴渗氮试样的硬度和耐磨性.结果表明,经过激光熔凝处理的试样具有更好的渗氮效果,在渗氮时间相同的条件下,经激光熔凝处理冉进行QPQ盐浴渗氮复合处理的试样渗氮层更深,划痕硬度和耐磨性较未采用激光处理直接渗氮的试样都有较大幅度地提高,其中划痕硬度平均提高了15.6%,耐磨性平均提高了47.9%.预先激光熔凝再盐浴渗氮的复合处理工艺町以较大幅度地提高工件表面的耐磨性.     

1Cr11Ni2W2MoV钢的离子渗氮

利用脉冲直流辉光等离子技术,对1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢进行不同工艺参数的离子渗氮。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD对渗氮层的显微组织及硬度进行了分析。结果表明,在所选用的离子渗氮工艺参数下,1Cr11Ni2W2MoV钢渗层只由扩散层组成,渗氮温度≤560℃时,渗层主要由固溶N原子的α相组成,并伴有少量的γ'-Fe4N和CrN析出;随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,固溶N原子的α相逐渐转变成γ'-Fe4N相,当处理温度达到590℃时,渗层主要由γ'-Fe4N和Cr N组成。离子渗氮后渗层的表面硬度较未渗氮前有显著的提高,在一定范围内,渗层的表面硬度和渗层深度都随着渗氮温度和渗氮时间的增加而增加,渗层硬度梯度分布也随着渗氮时间的延长变得平缓。     

3Cr3Mo3VNb钢的性能及热作模具钢的性能与模具寿命的关系

一、前言长期以来,我国航空工业使用5CrNiMo和4Cr5W2VSi钢制造模具。由于广泛应用不锈耐热钢和高温合金材料及精密模锻工艺,锻件的非加工表面越来越多,模具寿命因而日趋缩短,成为航空工业锻件生产的一大障碍。经过三年多的努力,我们研制成功一种新型的3Cr3Mo3VNb热作模具钢。在工厂现有的各种设备上经各类航空材料的锻件锻造考验,表明新热模钢模具的寿命为4Cr5W2VSi钢的两倍左右,为5CrNiNo钢的五倍左右。     

钒对Cr12Mo模具钢渗氮层及其摩擦学行为的影响

在Cr12Mo和Cr12MoV模具钢表面进行气体渗氮处理,对比分析了V对Cr12Mo模具钢渗氮层显微结构及其摩擦学行为的影响。结果表明,气体渗氮后两种模具钢的表面均制备出深度约120 μm的渗氮层,由表及里依次为渗氮层、扩散层和基体;V提高了模具钢的耐磨性,Cr12MoV表现出较好的耐磨效果;相比V对模具钢基体和扩散层硬度的提升而言,V对渗氮层最大硬度值附近区域的硬度提升幅度更为明显;V对两种模具钢渗氮层耐磨性的影响并不明显,但V的主要贡献在于促进了渗氮时N的有效渗入,大大提高了渗氮层与扩散层间的界面结合力,避免了渗氮层与扩散层间的开裂,促使磨损机制由疲劳磨损转变为黏着磨损,进一步提高了渗氮层的服役寿命。     

3Cr2W8V钢碳锰氮复合渗

用金相、电子探针、X射线衍射、显微硬度和磨损等试验方法，分析了3Cr2W8V热作模具钢固体碳锰氮复合渗的渗层组织结构及性能，结果表明，该复合渗表面强化工艺可有效地提高模具钢的硬度与耐磨性。生产应用结果表明，可使模具使用寿命提高一倍左右．     

超声波冷锻对Cr12MoV钢渗氮组织与性能的影响

为优化渗氮工艺,提高渗氮层的厚度与硬度,提出用超声波冷锻技术(Ultrasonic cold forging technology,UCFT)对Cr12MoV模具钢进行表面纳米化预处理,并在450℃和520℃两个温度条件下离子渗氮.采用扫描电镜、金相显微镜、白光形貌仪、X射线衍射仪和维氏显微硬度计对样品的微观组织结构和性能进行表征.结果表明:UCFT是一种能与离子渗氮有效复合的预处理工艺,经UCFT表面纳米化预处理后,Cr12MoV模具钢表面形成表面硬度约520 HV,厚度为350 μm的塑性变形影响层;经UCFT表面纳米化预处理后和离子渗氮复合处理后,渗氮层厚度与硬度与原始样品直接渗氮相比有显著提高;UCFT预处理后在520℃离子渗氮4h,材料表面硬度可高达1350 HV,复合改性层厚度也可增至约400 μm.     

QPQ技术对5CrNiMo热锻模具钢组织及性能的影响

运用QPQ盐浴复合处理技术对5CrNiMo热锻模具钢进行表面改性处理,分析了盐浴渗氮对模具钢的渗氮层深度、显微硬度、耐磨性和抗腐蚀性的影响及渗氮层显微组织特征。实验结果表明,5CrNiMo热锻模具钢经QPQ盐浴技术处理后,表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性较渗氮前有较大的提高,且渗氮时间以2~3 h效果最好。     

4Cr2MoWVNi钢离子渗氮工艺研究

通过对4Cr2MoWVNi钢进行离子渗氮工艺处理，研究了温度、时间对渗层组织、耐磨性能的影响。结果表明，采用合适的处理温度和时间，可以得到最佳的渗氮层深及表面硬度，在保证一定的渗氮层深条件下，4Cr2MoWVNi钢的热耐磨性能明显提高，使模具使用寿命大幅度提高。     

Cr12MoV钢的等离子渗氮的优化

Cr12MoV冷作模具钢的表面改性技术研究一直受到关注。本文采用双辉等离子体渗金属设备研究了等离子渗氮的工艺参数对渗氮层质量的影响。通过优化工艺参数实现了对Cr12MoV钢可靠渗氮,炉压500 Pa、渗氮温度500～550℃和保温4 h,渗层表面显微硬度最高达到1100 HV、渗层深度为0.15 mm。本研究拓展了双辉等离子渗金属设备的应用范围。     

4Cr2Mo2W2V钢中碳化物的演变对热稳定性的影响

利用高分辨透射电镜观察、能谱分析等实验方法,结合硬度试验、热稳定实验不同温度下的实验数据,对热作模具钢4Cr2Mo2W2V中的组织成分、碳化物的形态、大小及其演变规律和对材料高温性能的影响进行了研究。结果表明：热稳保温过程中碳化物的演变与马氏体回复过程是耦合出现的,4Cr2Mo2W2V钢在工作温度620～700℃下的热稳定性能优于传统热作模具钢3Cr2W8V,4Cr2Mo2W2V钢在650℃工作温度下的热稳定性与传统热作模具钢3Cr2W8V在620℃条件下相当。基体中的较多的Mn和相对稳定细小的Mo、V系碳化物保证了4Cr2Mo2W2V钢高温时效过程中能保持一定的硬度。     

2Cr12NiM01W1V钢补焊焊缝渗氮后性能

2Cr12NiMo1W1V钢应用于汽轮机部件制造时,常因裂纹及其他局部缺陷而报废.文中通过在2Cr12NiMo1W1V试板上模拟同质补焊及渗氮试验,研究了 2Cr12NiMo1W1V补焊、氮化及焊后热处理对性能及显微组织的影响.硬度试验结果表明,焊后热处理使氮化后的焊缝和热影响区的硬度和母材接近,硬度分布比较均匀.脆性测试结果均符合要求;氮化层和基体之间界面整齐且缓慢变化,表明渗氮层与基体具有很强的结合强度,且没有明显的碳化物偏聚现象.研究结果表明,此修复工艺具有实际工程应用价值.     

高速钢氧氮共渗与渗氮后氧化的组织与性能比较

采用金相分析、显微硬度测试和防锈性湿热试验等方法对比研究了W6Mo5Cr4V2高速钢经氧氮共渗和渗氮后氧化处理的组织与性能.结果表明,W6Mo5Cr4V2高速钢经氧氮共渗和渗氮后氧化处理都可获得具有化合物层和扩散层的渗层组织;氧氮共渗层的硬度明显高于普通气体渗氮,而渗氮后氧化的渗层硬度与普通气体渗氮相差不大;在选择合适通空气量和后氧化温度的条件下,氧氮共渗和渗氮后氧化处理都可获得优于普通气体渗氮的防锈性能,其中以30%(vol.)空气量氧氮共渗试样表面的防锈性能最好,其次是渗氮 350 ℃后氧化处理的试样.     

2Cr12NiMo1W1V钢补焊焊缝渗氮后性能北大核心

2Cr12 NiMolW1 V钢应用于汽轮机部件制造时,常因裂纹及其他局部缺陷而报废。文中通过在2Cr12NiMo1W1V试板上模拟同质补焊及渗氮试验,研究了2Cr12NiMo1W1V补焊、氮化及焊后热处理对性能及显微组织的影响。硬度试验结果表明,焊后热处理使氮化后的焊缝和热影响区的硬度和母材接近,硬度分布比较均匀。脆性测试结果均符合要求;氮化层和基体之间界而整齐且缓慢变化,表明渗氮层与基体具有很强的结合强度,且没有明显的碳化物偏聚现象。研究结果表明,此修复工艺具有实际工程应用价值。     

3Cr2W8V模具钢热处理分析

介绍了热作模具钢3Cr2W8V的热处理方法和强化工艺,3Cr2W8V钢采用新的热处理方法和强化工艺后,提高模具力学性能和使用寿命.     

00Cr22Ni5Mo3N中合金双相不锈钢的热处理

00Cr22Ni5Mo3N中合金双相不锈钢具有优良的耐腐蚀性和较高的强度,但不能热处理相变强化。离子渗氮可大大提高其表面硬度。研究了离子渗氮介质、工艺参数对00Cr22Ni5Mo3N钢渗氮层硬度、深度、脆性和均匀性的影响,介绍了已成功应用于该钢的离子渗氮工艺。     

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。     

关于模具钢的预备热处理

大量的文献资料介绍了预备热处理(包括亚温淬火与高温回火)对最终处理后的变形和机械性能的影响。但是,对于热作模和压铸模而言,主要采用耐热模具钢并经渗氮处理。而文献资料中几乎未介绍预备热处理对模具钢渗氮后的变形和抗热龟裂性的影响。因此,本文的目的就是研究预备热处理对经整个热处理和化学热处理周期(锻造、退火、预备热处理、淬火、高温回火、渗氮)后模具钢综合性能的影响。选择目前广泛使用的渗氮模具钢4Cr5MoVSi钢进行研究,其化学     

深冷处理对4Cr5MoSiV1热作模具钢磨损性能的影响北大核心CSCD

为研究深冷处理对4Cr5MoSiV1热作模具钢磨损性能的影响,对不同深冷时间处理的4Cr5MoSiV1钢进行了显微组织分析、硬度测试和磨损性能试验。结果表明:深冷处理可以显著提高4Cr5MoSiV1热作模具钢的硬度和耐磨性能,经1030℃×40 min淬火+(-196℃)×24 h深冷处理+500℃×2 h二次回火处理后,在25和600℃温度条件下的磨损率分别为1.4×10^(-5)和2.7×10^(-5)g·m^(-1),与常规热处理相比,分别降低了30.0%和34.1%,其硬度达到55.2 HRC,较常规热处理提高了14.8%。深冷处理可以使4Cr5MoSiV1热作模具钢组织中的残余奥氏体向马氏体转变,并促使细小且弥散性的碳化物析出,从而提高了其耐磨性能。