碳钢及合金钢搭接激光淬火回火软化特征

进行了459、Cr2Mo和W18Cr4V钢多道搭接激光淬火实验,结果表明,激光淬火表面都存在搭接区的回火软化现象,45钢软化区宽度最大,W18Cr4V钢软化区宽度最窄。在搭接回火区,45钢组织主要为回火索氏体和和少量回火马氏体,9Cr2Mo钢的主要为回火马氏体、索氏体和少量碳化物,而W18Cr4V的组织由针状马氏体和少量的粒状碳化物构成。根据马氏体回火过程中的碳原子扩散特征,分析和计算了碳扩散激活能和回火时间对马氏体组织的影响。     

常用模具材料热处理的显微组织及性能分析

通过对T8、CrWMn、9SiCr、Cr12MoV和GCr15五种模具材料在常规热处理工艺下的力学性能比较,并利用金相、扫描电子显微镜对其显微组织和断口形貌进行分析,优化了它们的热处理工艺.结果表明,这五种材料热处理后的断口形貌均为解理或准解理脆性断裂,组织结构为回火马氏体、残余奥氏体和碳化物.且Cr12MoV经1010℃淬火、200℃回火后的硬度为63HRC;T8钢经785℃淬火、200℃回火后的硬度为61HRC:CrWMn经835℃淬火、200℃回火后的硬度为60.2HRC;9SiC经865℃淬火、200℃回火后的硬度为61HRC:GCr15钢在835℃淬火200℃回火后的硬度为61.5HRC.     

3种模具钢组织与性能的对比研究

采用金相显微镜、洛氏硬度计、冲击试验机与扫描电镜(SEM)对淬火+回火热处理后的SKD11钢、GD钢和LD钢的组织、硬度、冲击韧性及断口形貌进行了测试和分析。研究结果表明:3种钢经淬火+回火后的组织均由针状马氏体+碳化物+少量残余奥氏体构成,但马氏体和碳化物的形态有明显不同;淬火+回火后SKD11钢的硬度值为55.6 HRC,冲击能量约为63 J,GD钢的硬度值为58.6 HRC,冲击能量约为31 J,LD钢的硬度值为58.8 HRC,冲击能量约为75 J。3种模具钢断口宏观形貌均呈现出微量塑性变形的微晶瓷状特征,微观断口形貌为撕裂棱相连的小块解理面,3种钢的断裂机理均为准解理脆性破断。     

GD钢组织及低温冲击韧性研究

分析了900℃淬火及200℃回火后GD钢的显微组织、硬度及低温冲击的断口形貌,研究结果表明:900℃淬火后GD钢组织由粗针状马氏体、残余奥氏体、碳化物组成,200℃回火时,马氏体中析出部分碳化物,回火组织由回火马氏体和碳化物组成。900℃淬火+200℃回火后的GD钢冲击时,随着温度的降低,其冲击功随之减小,随着GD钢所处的环境温度不断升高,断口宏观形貌中反映起裂区和裂纹纤维扩展区所占比例越来越大,微观形貌中存在解理面、撕裂棱和韧窝,其断裂机理为准解理断裂。     

回火温度对3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌的影响

研究了3Cr3Mo2NiW钢力学性能和断口形貌随回火温度的变化。结果显示,随着回火温度的升高,试验钢的硬度降低,韧性增加,550 ℃回火时出现二次硬化现象;600 ℃以上回火,硬度明显降低,韧性大幅度增加;700 ℃回火态试样未冲断。淬火后,随着回火温度的升高,试验钢的基体组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体。300~600 ℃温度区间内回火试样的断裂方式为准解理断裂,高温回火试样的断裂方式为韧性断裂,不同温度回火后得到的显微组织和碳化物对试样的冲击韧性有较大影响。     

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。     

4Cr5Mo2NiV热作模具钢淬回火工艺研究

采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了4Cr5Mo2NiV模具钢淬火、回火工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明:淬火态4Cr5Mo2NiV钢组织主要为板条状、针状马氏体以及少量碳化物。随着淬火温度的升高,4Cr5Mo2NiV钢硬度先升高后降低。1010℃淬火,4Cr5Mo2NiV钢硬度达到最大值58.3 HRC。当回火温度在400～650℃,4Cr5Mo2NiV钢回火后出现二次硬化现象。4Cr5Mo2NiV钢最佳淬、回火工艺为1010℃淬火+600℃回火,此工艺下,4Cr5Mo2NiV钢的综合性能最佳。     

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。     

淬火后回火温度对ZG40Cr组织及性能的影响

研究淬火后回火温度对ZG40Cr组织和力学性能的影响.结果表明,ZG40Cr淬火后随回火温度的升高,力学性能呈下降趋势,450℃回火冲击值最低,出现回火脆性,超过450℃回火冲击值随回火温度的提高上升幅度较大.ZG40Cr淬火、200℃回火组织为回火马氏体,具有较高的强度和较低的冲击值,超过300℃回火组织中析出碳化物.随回火温度的提高,析出的碳化物有积聚粒状化趋势,650℃回火组织为索氏体组织,具有较高的强韧性.淬火后200℃回火的冲击断口形貌为准解理断裂,伴随一定塑性变形的撕裂棱;450℃回火的冲击断口形貌主要为沿晶断裂特征:650℃回火的冲击断口形貌为韧窝断裂,存在大量塑性变形.     

热处理工艺对Cr-Mo-(V)型轴承钢组织和性能的影响

研究了V和Mo元素的添加以及热处理制度对轴承钢组织与性能的影响。采用SEM、XRD、EBSD和TEM等手段表征和测试了试验钢的微观组织、断口形貌、力学性能、显微硬度和冲击吸收能量,并计算了残留奥氏体的含量。结果表明,经贝氏体等温淬火处理后,相比于淬火+回火处理,不同试验钢的抗拉强度均高于淬火+回火处理,而显微硬度则相反,冲击吸收能量改善最为明显。经贝氏体等温淬火处理后,试验钢的断口具有孔洞聚合型断裂的特征,而经淬火+回火处理后的断口属于解理断裂;加入V和Mo元素后,残留奥氏体的含量均降低,并存在两种形态,一是分布于晶界处的块状残留奥氏体,平均尺寸在500 nm左右;二是分布在贝氏体板条间的薄膜状残留奥氏体,平均尺寸在100 nm左右。     

LASER HEAT TREATING RESEARCH OF THREE KINDS OF HIGH SPEED STEEL

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

搭接量对激光淬火9Cr2钢硬度的影响

用3 kW连续CO2激光器对矫直圈用9Cr2钢,在功率2.2 kW和扫描速度800 mm/m in条件下进行搭接量分别为1、2、3、4 mm的激光表面淬火。用金相显微镜、扫描电子显微镜以及显微硬度计,分析9Cr2钢激光表面淬火后的硬化层分布和剖面硬度均匀性。结果表明,9Cr2钢激光淬火后硬化层分布形状为部分搭接的两月牙形,搭接处硬化层深度随着搭接量的增大而增加,在第二道激光扫描带对第一道激光扫描带热影响区出现硬度下降区域,且随着搭接量的增大硬度下降趋势减弱。     

4Cr5Mo2VCo钢的热处理工艺优化

对不同工艺下4Cr5Mo2VCo钢的硬度及冲击性能进行测定,并用SEM对其显微组织和断口形貌进行了分析。结果表明,在1000~1100 ℃淬火温度范围内,4Cr5Mo2VCo钢的硬度先升高后降低,最高达59.2 HRC;未溶碳化物数量随淬火温度上升不断减少,在1100 ℃时基本全部溶入基体。回火过程中4Cr5Mo2VCo钢的二次硬化峰值温度为520 ℃,硬度随回火温度继续升高而逐渐降低。不同温度淬火试样的冲击吸收能量随回火温度的上升呈先增大后逐渐降低趋势。在44~46 HRC的硬度使用范围内,4Cr5Mo2VCo钢具有最佳强韧性配比的热处理工艺为1060 ℃×30 min淬火+(600~610) ℃×2 h回火两次,平均冲击吸收能量可达410 J。     

热处理工艺对9Cr2Mo钢硬度的影响

实验中首先设计了不同温度的淬火工艺,得出了9Cr2Mo钢得到最大洛氏硬度下的淬火工艺,同时得出9Cr2Mo钢在水和油中都能淬透;再研究不同回火工艺对9Cr2Mo钢洛氏硬度的影响,得出结果:9Cr2Mo钢的洛氏硬度随回火温度的升高先缓慢下降,当回火温度高于300 ℃时,随着回火温度的升高明显降低.     

W6Mo5Cr4V2高速钢激光相变硬化组织与耐磨性

研究了Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２（Ｍ２）高速钢经激光相变硬化后的组织与耐磨性。结果表明,经激光淬火后可获得１０００ＨＶ以上的超高硬度,组织是细马氏体,激光相变硬化层的耐磨性与常规处理的相比提高约４０％     

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。     

32Cr2Mo2NiVNb 钢盐浴氮化工艺

目的将盐浴氮化工艺用于32Cr2Mo2NiVNb钢的表面处理。方法采用盐浴氮化工艺处理32Cr2Mo2NiVNb钢,通过对金相组织、力学性能、断口形貌、耐蚀性能、高温耐磨性能等的测试分析,研究该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢组织和性能的影响,验证该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢的适用性。结果32Cr2Mo2NiVNb钢盐浴氮化后,基体组织为均匀的细针状索氏体+少量游离铁素体,渗氮层深度约为0.23 mm,化合物层深度均匀,约为17μm,渗氮层疏松度、氮化物、脆性评级均达到1级;表面硬度为1011HV0.3,较氮化前提高153.4%;抗拉强度、拉伸断口形貌均无明显变化,断后伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量仅小幅降低;耐中性盐雾时间为镀硬铬试样的6.3倍;经190 s高温磨损的表面磨痕细小均匀,磨损失重较镀硬铬试样降低62.8%。结论盐浴氮化工艺不损害32Cr2Mo2NiVNb钢组织、强度等,仅使塑性、韧性指标小幅降低,相较于镀硬铬工艺,可显著提高32Cr2Mo2NiVNb钢的耐蚀性、高温耐磨性,对32Cr2Mo2NiVNb钢的工艺适用性良好。     

表面热处理对40Cr凸轮摩擦磨损性能的影响

采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对40Cr合金钢碎渣机凸轮表面进行硬化处理,并对修理后的组织和性能进行了研究.结果表明,激光处理后,表面组织细化,磨损表面仅产生一些微裂纹和凹坑;正常淬火的40Cr钢表面出现较大的裂纹和撕裂.认为激光硬化处理能够有效地改善材料的表面硬度和耐磨性.     

过丝辊激光表面淬火

用连续波CO2激光束对4Cr13不锈钢过丝辊进行激光表面淬火。研究了淬火层的显微组织及硬度分布，探讨了用激光表面淬火技术替代传统的热喷涂处理的可能性。结果表明，激光表面淬火硬化层的硬度和硬度深度均可达到甚至超过热喷涂涂层的硬度和硬度深化，用激光表面淬火技术替代传统的热喷涂对过丝辊进行表面强化处理是可行的。