深冷处理对GCr15钢组织性能的影响

通过对GCr15钢进行深冷处理及GCr15未经深冷处理的几种热处理工艺进行比较,分析了不同工艺对GCr15钢力学性能的影响,寻找到使GCr15钢的综合力学性能最优的热处理工艺规范,详细地论述了深冷处理后使GCr15钢力学性能提高的机理。     

GCr15钢球阀的深冷处理

对GCr15钢球阀经不同液氮保温时间和不同升温速度的深冷处理后的组织和力学性能进行了研究。结果表明:深冷处理可促使残留奥氏体转变为马氏体,细化组织并析出微细碳化物,提高GCr15钢球阀的综合力学性能。经深冷处理后残留奥氏体含量由16.74%降为0.40%~9.75%,表层残余应力由-98 MPa压应力变为252 MPa拉应力,耐磨性提高105%~146%,硬度提高1.70%~4.43%。液氮浸泡时间少于4 h时,随浸泡时间延长,磨损量减小、冲击吸收能量和硬度有所提高;超过4 h,随浸泡时间延长,磨损量和硬度变化不大,冲击吸收能量减小。此外,升温速度越快,硬度和磨损量均有提高,冲击吸收能量降低。当液氮保温时间约为4 h,深冷处理后的升温速度控制在0.5℃/min左右时,GCr15钢球阀残留奥氏体可控制在10%左右,获得良好的综合力学性能。     

深冷处理对GCr15钢冲击性能的影响

对GCr15钢进行了不同工艺的热处理和深冷处理,检测了硬度、残留奥氏体、冲击吸收功并分析了冲击试样的断口。结果表明,淬火组织、残留奥氏体含量及残留奥氏体转变所产生的应力和显微裂纹是影响GCr15钢冲击性能的主要因素。     

GCr15钢深冷处理工艺的研究

对ＧＣｒ１５钢经常规淬火后进行不同时间、不同次数的深冷处理所引起的性能变化进行了研究。结果表明，硬度、抗弯强度对冲击韧性等深冷时间关系不大；在深冷时间不太长的范围内（２ｈ左右）相对耐磨性随时间延长逐渐提高；两次深冷处理可使相对耐磨性等进一步增大，更多次深冷处理不起作用。     

GCr15钢球阀的深冷处理工艺

对GCr15钢球阀经不同液氮保温时间和不同升温速度的深冷处理后的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明：深冷处理可促使残留奥氏体转变为马氏体,细化组织并析出微细碳化物,提高GCr15钢球阀的综合力学性能。经深冷处理后残留奥氏体含量由16.74%降为0.40%～9.75%,表层残余应力由-98 MPa压应力变为252 MPa拉应力,耐磨性提高105～146%,硬度提高1.70～4.43%。液氮浸泡时间少于4 h时,随浸泡时间延长,磨损量减小、冲击吸收能量和硬度有所提高;超过4小时,随浸泡时间延长,磨损量和硬度变化不大,冲击吸收能量将减小。此外,升温速度越快,硬度、冲击吸收能量和磨损量均有提高。当液氮保温时间大约为4 h,深冷处理后的升温速度控制在0.5℃ / min左右时,GCr15钢球阀残留奥氏体可控制在10%左右,获得良好的综合力学性能。     

深冷处理工艺参数对GCr15钢相对耐磨性的影响

自行设计制造了能实现工艺参数自动控制的深冷处理系统。研究了深冷处理工艺过程中降温速率,深冷处理温度以及升温速率等在数对GCr15钢相对耐磨性的影响规律,研究表明,GCr15钢经过深冷处理后,相对耐磨性得到不同程度的提高,在所选参数范围内,相对耐磨性变化幅度达13％－92％。深冷处理温度越低,变温速率越小,相对耐磨性提高越显著。     

深冷处理对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,渗碳+深冷+淬火+深冷+回火处理能够显著提高20CrMnTi 钢的尺寸稳定性,同时能够提高硬度。渗碳后的深冷处理对于尺寸稳定性的改善作用较大,深冷处理能够使部分残留奥氏体转变为马氏体,并在马氏体基体上析出超细碳化物颗粒。     

深冷处理对7050铝合金尺寸稳定性及断裂韧性的影响

研究了不同深冷处理工艺对7050铝合金尺寸稳定性和断裂韧性的影响。采用圆环开口方法对尺寸稳定性进行评价,对比了不同深冷处理工艺对尺寸稳定性的改善效果,从材料析出的角度分析了提高尺寸稳定性的深冷处理机理,并对微观组织的变化进行了分析。通过研究探索出了7050铝合金的最佳深冷处理工艺为-150℃×24 h,2次,尺寸稳定性提高了77. 9%,同时断裂韧性提高13. 42%。     

深冷处理对38CrMoAlA尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对38CrMoAlA尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,淬火并回火后和氮化后分别增加深冷处理能够显著提高38CrMoAlA的尺寸稳定性,而在淬火后回火前和氮化后分别增加深冷处理对硬度的改善较为明显。氮化处理后再次进行深冷处理均能进一步提高尺寸稳定性和硬度。深冷处理能够使得马氏体基体上析出大量弥散分布的碳化物颗粒。     

深冷处理对铝合金2A11尺寸稳定性的影响

利用箱式电阻炉、自行研制的高精度程序控制深冷箱对比,研究了热处理工艺和深冷处理工艺对2A11铝合金样品尺寸稳定性的影响.结果表明,深冷处理后的样品的尺寸稳定性明显优于只经过普通热处理的样品.经过一次深冷处理后,样品的尺寸稳定性提高了近1倍,经过二次深冷处理后,样品的尺寸稳定性得到进一步提高.     

高能脉冲电流处理对GCr15钢显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、SEM、拉伸试验检测手段研究高能脉冲电流处理后GCr15钢的显微组织及力学性能的变化。结果表明,由于高能脉冲电流处理能提高奥氏体形核率以及控制长大的共同作用,原始奥氏体晶粒以及马氏体组织均得到细化,出现隐针马氏体。同时由于脉冲电流促进碳化物的析出,提高了碳化物的析出量。与传统热处理的GCr15钢相比,高能脉冲电流处理后具有更好的力学性能,抗拉强度和伸长率均得到提高,而且耐磨性也有一定改善。     

高性能GCr15钢滚珠丝杠的热加工工艺

对GCr15钢滚珠丝杆的热加工工艺做了介绍,其工艺包含预备热处理、高温时效、表面热处理、深冷处理及稳定化热处理等阶段,合理控制各阶段工艺参数,可获得综合性能良好的滚珠丝杠。     

镁铝合金处理GCr15轴承钢夹杂物的变质

分别采用3种不同镁含量的镁铝合金对GCr15轴承钢液进行了夹杂物变质处理，分析了实验过程中全氧值的变化，并利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了试样中夹杂物的尺寸、形貌和化学成分。结果表明：经镁铝合金处理后，GCr15轴承钢中的全氧值显著降低，夹杂物由大尺寸、形状不定的氧化铝颗粒转变为尺寸细小、球形的镁铝尖晶石颗粒。含镁量为16．55％的3。镁铝合金夹杂物变质效果最明显，钢中夹杂物多为镁铝尖晶石和氧化镁，其中96．23％的夹杂物直径小于3μm。因此，镁铝合金夹杂物变质处理有利于改善轴承钢浇注和提高轴承钢疲劳寿命。     

奥氏体化温度对GCr15钢球化效果的影响

用管式炉对GCr15钢球化退火工艺进行模拟,研究了奥氏体化温度对碳化物球化效果的影响。利用XRD和TEM分析了碳化物的种类,采用电子探针观察了显微组织,并利用Image-Pro Plus和Photoshop软件对碳化物的平均直径,单位面积内的碳化物数目以及碳化物的平均粒间距进行了统计。结果表明,球化状态GCr15钢中的碳化物均为M3C。奥氏体化温度在760~880℃内变化时,随着奥氏体化温度的升高,碳化物的平均直径在0.35~0.45μm内先略微减小后逐渐增加,单位面积内的碳化物数目逐渐减少,碳化物的平均粒间距逐渐增加,试样的硬度逐渐减小。拟合发现,维氏硬度和单位体积内铁素体-碳化物的界面面积呈正比,拟合方程为HV=17.4S+190。为得到良好的球化组织,奥氏体化温度应控制在800℃左右。     

GCr15钢棒材热变形后冷却工艺对显微组织的影响

以GCr15钢棒材为研究对象,分析高温变形后不同冷却方式对其组织的影响。结果表明,GCr15钢棒材1000℃变形后,以不同冷却速度冷却到715℃后缓冷,随着冷却速度增加,珠光体球团直径和片层间距减小;经过超快速冷却后,随着超快速冷却终冷温度从800℃降低到615℃,珠光体球团直径、片层间距和碳化物级别减小,以130℃/s超快速冷却到715℃后缓冷可以得到抑制网状碳化物析出的细片状珠光体。     

磨削加工对GCr15SiMn轴承钢表面组织性能的影响

采用扫描电镜,电子背散射衍射、X射线衍射、显微硬度计及三维表面轮廓仪等对磨削加工后的GCr15SiMn轴承钢的显微组织、硬度、残余应力及物相进行了研究。结果表明:磨削后GCr15SiMn轴承钢表面的硬度远高于基体,并且残留奥氏体发生分解,表面呈现压缩残余应力。试样表层组织存在由于塑性变形引起的几何必须位错密度(GND)增加的现象,这是轴承钢表面硬度上升的主要原因。将轴承服役过程以及磨削加工后的组织性能变化进行对比,发现有相似之处。磨削加工引起的表层变化可能是诱发裂纹在表面萌生的原因。