热处理对电冶钢结硬质合金DGJW50显微组织的影响

对DGJW50合金不同热处理状态下的组织进行了研究。结果表明:由于电冶熔铸及后续热处理加热温度很高,使碳化物相溶解并析出,从而使不同热处理的组织具有各自的特点。此材料具有三种类型的碳化物,一类碳化物与二类碳化物的性质与物理状态均不相同。本工作还测试分析了合金微观组成单元的显微硬度和不同热处理下的宏观洛氏硬度及冲击韧性。     

电冶熔铸WC/钢复合材料组织及碳化物演变的研究

采用电冶熔铸法制备了以GCr15轴承钢为基体,WC颗粒为硬质相的WC/钢基复合材料。借助金相分析、扫描电镜、X射线衍射、透射电镜及能谱分析等方法研究了该材料熔铸态显微组织结构及其演变过程。结果表明：随着加入WC含量和颗粒尺寸的不同,其凝固后组织结构不同。当加入10%WC时,WC颗粒大多溶解于钢液中,冷却后沿晶界析出断续网状复式碳化物,同时基体中析出细小的Cr7C3、β-WC1-x、Fe3W3C颗粒;当加入20%WC时,大颗粒WC外围部分溶解形成Fe3W3C反应层,钢基体中析出共晶碳化物;当加入35%WC时,显微组织主要是以γ-Fe＋WC、γ-Fe＋Fe3W3C共晶组织为主,多数呈树枝状和锚状,少数为不规则块状;当加入40%或50%WC时,WC颗粒基本保留原始形状且稳定不易溶解,多数呈三角状、矩形,均匀分布。     

电冶熔铸WC/钢复合材料中WC的溶解行为

用电冶熔铸工艺制备不同WC含量的WC/钢复合材料,研究了WC颗粒在复合材料钢基体中的溶解行为和影响因素.结果表明:随着WC含量的增加,碳化物从钢基体晶界处分布逐渐转向晶内分布;随着WC颗粒尺寸的增大,在WC颗粒与钢基体界面处形成一层反应物,它阻止了WC颗粒在钢基体中的进一步溶解,同时也提高了两相界面的结合强度.通过调整电冶熔铸工艺参数和WC颗粒的尺寸及含量,可以控制WC颗粒在复合材料中的溶解行为.     

电冶钢结硬质合金的渗硼研究

采用粉末渗硼法对两种WC含量的电渣熔铸钢结硬质合金进行渗硼处理,并和粉冶钢结硬质合金渗硼进行了比较。利用光学显微镜对渗硼层的组织结构进行观察,用显微硬度计对渗硼层硬度分布及渗硼层厚度进行了测量。结果表明,电冶钢结硬质合金具有良好的渗硼性能,渗硼后,合金表面可获得高硬度的含有FeB＋Fe2B的渗硼层。渗硼过程中,材料中的硬质相WC的含量和分布状况对硼化物的生长影响显著。WC颗粒对硼化物的生长起阻碍作用,并且含量愈多,阻碍作用愈明显,所获得的渗硼层愈浅、愈疏松。     

WC钢结硬质合金再生研究

根据钢结硬质合金熔点较低的特点 ,采用重熔废钢结硬质合金加入回收 WC片雾化制取合金粉 ,经过组织分析和成分调整 ,成功地制造出再生钢结硬质合金材料 ,并达到了使用要求     

激光重熔对电冶钢结硬质合金DGJW40组织影响的研究

用5.0kW横流CO2激光器对电冶钢结硬质合金DGJW40表面进行重熔处理,对重熔区显微组织结构进行了研究.结果表明:激光重熔区分为熔凝区、过渡区及热影响区,熔凝区组织细小且致密,由钢基体相和碳化物构成;大颗粒WC部分溶解、被碎化,小颗粒碳化物完全溶解;相比于钢基体,过渡区碳化物数量增多,该区的厚度与激光扫描速度成相反的变化;热影响区为相变硬化区,小颗粒碳化物也有所增多.经过激光重熔处理的DGJW40合金表层由WC、Fe3C、Cr7C3、Fe2W2C、Fe3W3C、α-Fe、γ-Fe等组成.     

微波烧结制备WC钢结硬质合金

采用微波烧结技术制备WC系钢结硬质合金,用金相显微镜观察试样组织,X射线衍射仪测试试样结构,显微硬度计测量试样的硬度,阿基米德法测定试样的密度。结果表明:所制备的试样组织由Fe、Fe2W2C组成;随烧结温度的升高,试样的相对密度明显增大;但1320℃时出现局部熔融现象,随保温时间的延长,试样相对密度增大,但保温15 min后趋于稳定;加入稀土可明显细化晶粒,使硬质合金硬度提高。     

电渣熔铸钢结硬质合金渗硼初探

采用粉末渗硼法对电渣熔铸钢结硬质合金进行渗硼处理,利用光学显微镜对所获渗硼层的显微组织结构进行观察,用X射线衍射仪对渗硼层相结构进行分析,用显微硬度计对渗硼层硬度分布及渗硼层厚度进行了测量,研究了不同处理时间对硼化物生长的影响。结果表明:电渣熔铸钢结硬质合金具有良好的渗硼性能,渗硼后,合金表面可获得含有FeB+Fe2B的高硬度渗硼层,且随渗硼处理的时间延长,渗硼层厚度和表面硬度也随之增加,FeB含量也增加,在渗硼过程中,WC颗粒对硼化物的生长起阻碍作用,并且含量愈多,阻碍作用就愈明显,WC的形态对硼化物的生长影响较大,块状和树枝状的WC使渗硼后所获得的渗硼层浅而疏松。     

电渣熔铸WC/钢复合材料的磨损性能研究

用电渣熔铸的方法成功制备了WC颗粒增强轴承钢复合材料，并对其磨损性能进行了研究。试验结果表明：WC相溶解于钢基体相并沿晶界生成复式碳化物，两相界面实现冶金结合，界面处合金元素的微区浓度存在过渡区，界面结合强度大为提高；磨损过程中，疲劳裂纹首先在承受较大应力的硬质相内部萌生，导致硬质相脆性脱落加剧磨损，整个过程表现为疲劳磨损和磨粒磨损的综合作用。     

电冶钢结硬质合金热处理的研究

研制一种新型的钢结硬质合金--电冶熔铸钢结硬质合金,对其进行热处理试验.结果表明,该合金具有良好的热处理性能,而且热处理可以有效地改善合金原始态中不良的组织结构,经淬火与回火处理后,合金的力学性能有较大幅度的提高.     

电冶碳化钨钢结合金在螺纹钢丝轧辊上的应用

介绍了用废弃的粉末冶金碳化钨基钢结合金作原料,采用电冶熔铸工艺制备出新型的电冶碳化钨基钢结合金,并将其用在冷拔轧螺纹钢丝轧辊上。结果表明,电冶钢结合金组织致密、强度高、韧性好,尤其是具有高的抗磨损性能,用其所制的钢丝轧辊成本低、使用寿命高。     

Effect of melting rate on microsegregation and primary MC carbides in M2 high-speed steel during electroslag remelting

Large-size primary MC carbides can significantly reduce the performance of M2 high-speed steel. To better control the morphology and size of primary MC carbides, the effect of melting rate on microsegregation and primary MC carbides of M2 steel during electroslag remelting was investigated. When the melting rate is decreased from 2 kg·min⁻¹ to 0.8 kg·min⁻¹, the columnar dendrites are gradually coarsened, and the extent of segregation of Mo and V is alleviated, while the segregation of Cr becomes severe. At 2 kg·min⁻¹, the number of primary MC carbides per unit area with the sizes in the range of 2 µm to 6 µm accounts for about 75% of all MC carbides, while the carbides are mainly concentrated on the size larger than 8 µm at 0.8 kg·min⁻¹. Thermodynamic calculations based on the Clyne-Kurz (simplified to C-K) model shows that MC carbide can be precipitated in the final solidification stage and a smaller secondary dendrite arm spacing caused by higher melting rate (2 kg·min⁻¹ in this experiment) facilitates the refinement of primary MC carbides.

     

热处理对电冶熔铸WC/钢复合材料中增强体转变规律的影响

采用复合电冶熔铸技术,制备了以WC颗粒为增强体,5CrNiMo模具钢为基体的WC/钢复合材料,WC颗粒含量为45wt%。采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子背散射衍射仪和X射线衍射分析仪研究了复合材料中WC的形态和退火、锻造、淬火与回火处理对WC增强体转变的影响。结果表明,WC/钢复合材料中以三角形或矩形的WC为主;通过退火和锻造处理,碳化物溶解,共晶组织碎化;淬火加热温度升高,碳化物溶解加速,基体上分布大量细小的二次碳化物,共晶碳化物变化不明显;回火温度提高,碳化物分布更加均匀化,颗粒圆整性增强,碳化物聚集现象减少。存在的碳化物类型主要为WC颗粒、较大的Fe₃W₃C颗粒、Fe₃W₃C或M₇C₃枝晶状碳化物、弥散分布的Fe₃W₃C或M₂₃C₆二次碳化物。     

热处理对复合电冶熔铸WC颗粒增强钢基复合材料力学性能的影响

采用复合电冶熔铸工艺制备了以5CrNiMo钢为基体、WC颗粒为增强相的颗粒增强钢基复合材料,通过宏微观硬度试验、三点弯曲试验和冲击韧性试验对比分析并综合评定复合材料和5CrNiMo钢的各项力学性能,同时采用扫描电子显微镜观察断口形貌并判定断裂机理。结果表明：大量WC颗粒增强体分布在较软的钢基体上,提高了复合材料的整体硬度,淬透性和淬硬性也较好,但塑性比5CrNiMo钢稍差。在950 ℃到1050 ℃淬火时,复合材料的洛氏硬度达到60~66 HRC,抗弯强度达到1600~1650 MPa,均呈现先上升后下降的波动趋势,而冲击韧度变化不明显。对比基体和中小块WC颗粒聚集区,大块硬质相的显微硬度值变化幅度较小。在锻造退火状态下,复合材料为准解理+韧窝的复合断裂机理,而在淬火回火态时,则转变为解理断裂机制。     

Development of electroslag metallurgy and casting in China

The electroslag metallurgy has been developed since 1958. At present, all special steel plants have constructed electroslag metallurgical workshops. There are 86 Electroslag Remetting (ESR) furnaces in these steel plants with annual capacity of 100 000 tons. The products by ESR include 243 designations of steel and superalloy. The Chinese metallurgists have made significant achievements in the type and structure of electroslag remelting furnaces, eletroslag remelting technology, shaped castings by Electroslag Remelting Casting (ESRC), the manufacture of large-size ingots by ESR and the study of ESR mechanism. These achievements have already been recognized by foreign metallurgists.     

微波烧结温度对WC钢结硬质合金组织性能的影响

以WC颗粒为增强相,铁粉为基体,通过球磨、压制成型,微波烧结制备WC钢结硬质合金。结果表明：随着烧结温度的升高,硬质合金相对密度、显微硬度和抗弯强度均先升高后下降,在1280℃时达到最高值,即相对密度、显微硬度和抗弯强度分别达到94.85%、544 HV和847.37 MPa。1280℃烧结为液相烧结,烧结过程中WC和Fe发生相变,产生新的增强相Fe2W2C,新相以颗粒的形式存在,弥散分布在钢的基体中,对材料的性能起到强化作用。微波烧结比真空烧结温度更低,时间更短,力学性能更好。     

激光熔凝对高速火焰喷涂硬质合金层耐磨性的影响

利用高速火焰喷涂在45钢表面制备了Ni60AA和DZ-WC-12Co硬质合金层,再采用5 k W连续CO2激光器进行激光熔凝。通过GX51金相显微镜观察显微组织,HXS-1000TAY维氏硬度计测量硬度分布,MM-W1B立式万能磨损试验机进行磨损试验。结果表明,激光熔凝显著地消除了硬质合金层中未熔硬质合金颗粒、孔洞及裂纹等缺陷,组织更加细小、均匀;激光熔凝后,硬质合金层的硬度提高,平均显微硬度高达647 HV0.3。在试验条件下,激光熔凝后的硬质合金层的摩擦因数从原来的0.1373降至0.0948,激光熔凝可明显改善涂层的耐磨性能。