轧辊用高速钢组织与性能研究

研究了四种不同成分的轧辊用高速钢淬火和回火后的显微组织与性能。结果表明,轧辊用高速钢合适的淬火温度为1050℃～1100℃,回火温度为500℃～550℃,热处理后组织由回火马氏体、少量残余奥氏体以及各种碳化物组成,大量细小碳化物呈弥撒分布,铸态组织中网状碳化物基本消除。回火后高速钢硬度可达HRC62,冲击韧性在6J／cm^2以上,可以满足制作高速钢轧辊的要求。     

M2高速钢插齿刀激光熔凝强化层与刀刃显微硬度关系的调控研究

研究了M2（W6Mo5Cr4V2）高速钢经激光熔凝淬火和570℃一次回火处理前后的强化层硬度变化和表面粗糙度,并对M2高速钢插齿刀的激光熔凝淬火加工部位进行了分析优化,讨论了刀具经激光强化及精加工后刀刃部位的显微硬度变化规律。试验研究表明：经过不同工艺参数组合的激光熔凝淬火后,试样得到不同的表面硬度,再经过一次回火后,试样表面具有明显的二次强化效应,且粗糙度值较稳定;插齿刀前刀面刀刃部位显微硬度变化规律具有工程适用性,为优选出最佳激光工艺参数及工艺方法提供了实验依据。     

硅对烧结M3∶2高速钢回火相及力学性能的影响

为研究硅对烧结高速钢力学性能的影响,采用真空热处理炉在1230℃对含0.4%碳粉及硅添加量在0～3.0%的M3∶2高速钢进行烧结,在500～600℃对烧结后的试样进行二次回火.采用X射线衍射仪,扫描电镜及能谱分析等手段研究了不同硅添加量对回火态高速钢的物相特征及力学性能的影响规律.物相分析结果表明,添加硅后,硅主要分布在回火马氏体及M6C碳化物中,而在MC碳化物中含量较低.回火马氏体组织中硅的含量随硅添加量的增加而增加,同时,硅的添加还显著影响回火马氏体组织中铁素体相的晶格常数,在硅添加量为0.7%时,铁素体相达到最大的晶格常数.力学性能测试结果表明,适量硅的添加可提高二次硬化效果,添加0.7%硅的高速钢在550℃二次回火后获得了最佳的硬度和弯曲强度.     

轧辊用高速钢材料的研究现状

高速钢轧辊因具有硬度高、红硬性好及耐磨性好的特点而在轧钢工业获得了广泛的应用.概述了高速钢轧辊中的主要元素及其作用、各类型碳化物的特点以及高速钢轧辊的生产工艺及其特点,介绍了变质处理对高速钢轧辊材料组织与性能影响的研究现状.建议加强轧辊化学成分匹配、热处理工艺、使用特性、组织转变规律及变质处理计算机控制技术等方面的研究,以进一步提高高速钢轧辊的研究和使用水平.     

高速钢中(M,Si)_6C 碳化物的研究

本文采用 W3Mo2Cr4V 和 Fe-16Mo-0.9C 两种合金,研究了 Si 对 M_6C 碳化物的组成和稳定性的影响,着重讨论了(M,Si)_6C 碳化物的组成和稳定性与含 Si 高速钢的相变和回火硬度的关系。分析表明,(M,Si)_6C 的稳定程度对含 Si 高速钢的回火硬度具有决定性的影响。提出了高速钢中能否使用 Si 作为合金元素的△W 判据。     

M2高速钢离子渗氮与离子镀TiN复合工艺

在改进后的DLKD800型离子镀膜机中，对M2高速钢基体材料施以离子修氮与离子镀TiN复合工艺。研究表明离子渗镀复合处理后，可使高速钢W6Mo5CR4v2（即M2）试样TiN膜硬度的测试情、基体表面硬度值（渗氮层部分）、膜基间的复合强度都有明显地提高。高速钻头经离子渗镀复合工艺后，使用寿命有显著提高。     

低合金高速钢W3Mo2Cr4VSi的组织和性能

本文研究了低合金高速钢 W3Mo2Cr4VSi 的显微组织和力学性能,讨论了该钢的性能、成分和组织之间的关系。结果表明:该钢主要依靠 MC 型碳化物产生二次硬化;在600℃以下,其力学性能和 M2高速钢相当,具有良好的强度、硬度和韧性的配合。     

抗磨白口铸铁的强韧化处理

通过对成分适宜的白口铸铁的高温锻造 ,消除了铸铁的网状渗碳体 ,并细化了基体组织 ,在不降低白口铸铁硬度的情况下 ,使其韧性得到大幅度提高。硬度基本保持在HRC4 0～ 4 6,Ak 值由 0 .1 6～ 0 .2 4J提高到 1 .6～ 3 .6J,经强韧化处理的白口铸铁具备优异的抗磨料磨损性能和良好的抗冲击性能     

M2高速钢表面脉冲爆炸-等离子体改性后的组织结构及性能

为进一步提高高速钢工模具的性能,首次利用脉冲爆炸-等离子体(PDT)技术对M2高速钢进行了表面改性,利用SEM、XRD分析了M2高速钢经PDT处理前后的表层组织和相结构,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机及极化曲线研究了M2高速钢经PDT处理前后的显微硬度、耐磨性能和耐蚀性能。结果表明:PDT处理使M2高速钢表层发生马氏体α’-Fe向奥氏体γ-Fe的相转变过程,随着PDT处理脉冲个数的增加,奥氏体含量增加,且部分碳化物固溶于奥氏体中;经PDT处理后,M2高速钢表面形成平均厚度为8.9μm的改性层,改性层组织细小致密,碳化物颗粒细小且分布均匀;在PDT处理过程中的爆炸冲击产生的高温高压作用下,高速钢表层在深度达100μm范围内显微硬度得到提高,耐磨性能最多提高了2.3倍,耐腐蚀性能也明显改善。     

深冷处理时间对M2高速钢红硬性的影响

使用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段研究了深冷处理时间对M2高速钢的硬度和红硬性的影响及其机理.结果表明:深冷处理提高了M2钢的室温硬度和红硬性,深冷12h使650℃红硬性的改善最显著.随着深冷时间的延长残余奥氏体含量不断降低,其形貌由长条形块状转变为薄膜状分布在马氏体板条间;马氏体轴比和...     

轧机机架衬板工作层材料热处理工艺研究

研究了热处理工艺对钢管连轧机架耐磨复合衬板工作层材料力学性能的影响。结果显示,硬度随淬火温度升高而升高,但高于900℃时,硬度反而下降;低于920℃时,冲击韧性变化不明显,高于920℃时,冲击韧性略有下降。随着回火温度升高,冲击韧性和断裂韧性提高,高于400℃时,伸长率和断面收缩率大幅度提高。但高于450℃时,硬度明显降低。耐磨性在350℃回火后达到最大值。耐磨复合衬板工作层材料的最优热处理工艺为900～920℃淬火+350～370℃回火。     

A Study of Modification of M2 Cast High Speed Steel

M2 cast high speed steel was inoculated by addition of rare earth(RE)‐Al‐N, network eutectic carbides were eliminated, matrix structures were refined and the segregation of tungsten and molybdenum elements were relieved. In the condition that the hardness did not decrease, impact toughness obviously increased. Quenching at 1180 °C and three‐times tempering at 560 °C, the hardness of M2 cast high speed steel kept 65~66HRC, impact toughness reached 21.3J/cm². Modified M2 cast high speed steel had excellent thermal fatigue resistance and high temperature wear resistance. Roll made in modified M2 cast high speed steel had excellent service effect using in slit rolling mill stand of hot rolling bar mill.     

系列奥氏体锰钢耐磨性研究

测定了系列锰钢的冲击磨粒磨损性能，发现在低冲击功下锰钢的耐磨性与磨面硬度近似线性关系，而在高冲击功下耐磨性几乎与磨面硬度无关。对冲击功、冲击韧性及耐磨性三者之间关系研究得出：当冲击韧性与冲击功比值在３０—７０范围内时锰钢具有较高耐磨性     

冷处理温度对CF62C低合金高强度钢冲击性能的影响

在-50℃至室温范围的不同温度对CF62C低合金高强度钢进行冷处理,将冷处理试样和室温下的试样进行夏比(V型)冲击试验,并对冲击试样进行冲击吸收能量测试和显微组织、断口形貌的分析。研究结果表明:CF62C钢在室温和0~-40℃的冷处理条件下有良好的低温冲击韧度,在-40℃冲击吸收功大于300J,而冷处理温度下降至-50℃时,冲击吸收功小于135J,且其断口微观特征呈沿晶脆性断口;CF62C钢的脆性转变温度为-50℃。     

Investigation of quenching effect on mechanical property and abrasive wear behaviour of high boron cast steel

Abstract

The effect of quenching temperature from 900 to 1050°C on the microstructures, mechanical properties and abrasion resistance of modified high born cast steel containing 0·3 wt-%C and 3·0 wt-%B was studied by optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, tensile tester, impact tester, hardness tester and abrasion tester. Quenching at 900°C resulted in structures containing a small amount of pearlite. The existence of pearlite led to poor hardness and wear resistance of modified high born cast steel. Quenching at temperatures between 900 and 950°C resulted in the decrease in pearlite and the increase in hardness and abrasion resistance in comparison with 900°C quenching. The metallic matrix all transformed into the martensite quenching at 1000°C; the modified high born cast steel had high hardness, tensile strength, impact toughness and excellent abrasion resistance. The hardness, tensile strength and impact toughness of modified high born cast steel had no obvious change quenching over 1000°C. The increase in quenching temperature also led to the transformation of boride from continuous shape to isolated shape and promoted the coarsening of boride.     

抗大变形管线钢热影响区软化问题的研究

为了研究抗大变形管线钢热影响区出现软化区的具体原因,本文采用焊接热模拟实验研究了X80级抗大变形管线钢的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和冲击实验,分析了热影响区软化区的组织变化、晶体学特征和冲击韧性.结果表明:当母材组织为多边形铁素体+贝氏体时,焊接热影响区的软化区出现在峰值温度600~700℃的高温回火区,此时组织转变成硬度较低的粗大铁素体+回火贝氏体,并且回复过程加快,组织中亚结构的大幅度减少和位错密度的显著降低是产生软化区的主要原因;软化区的韧性较好,但是在800℃的临界区,M/A组元发生了聚集和粗化,并且大角度晶界比例降低,导致了韧性低谷的出现.     

焊接热循环对1 000 MPa级焊缝金属组织性能的影响

为研究多层多道焊对1 000 MPa级焊缝金属组织性能的影响,采用热模拟试验对末道焊缝金属进行一次及二次焊接热循环,并通过冲击、硬度试验,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射技术分析热循环后焊缝金属组织性能的变化规律.结果表明:单次热循环下,随着峰值温度(Tp)的升高,冲击韧性逐渐下降,显微硬度先上升后下降;TP为800℃时出现了软化现象,显微硬度326 HV,冲击韧性较高为64 J;TP为950℃时,其奥氏体晶粒相对细小,具有良好的综合力学性能;TP为1 350℃时,显微硬度最高为383 HV,冲击吸收功只有19 J,其脆化原因是冷却时获得粗大原奥氏体晶粒以及粗大的、且方向性较为一致的板条马氏体和贝氏体硬脆组织;经800℃的二次循环后,再次出现软化现象,显微硬度为313 HV,并且焊缝热影响区中残余奥氏体体积分数为1.39%,冲击韧性得到改善为59 J.     

390MPa级低合金高强钢的低温韧性

采用系列冲击试验研究了控轧控冷技术生产的390MPa级低合金高强钢的低温韧性,并分析了其低温韧性与组织特征的关系。结果表明：该钢具有良好的低温韧性,在-40℃时的冲击功为127J,远大于相关标准的技术要求,按照能量法确定的韧脆转变温度为-56℃;由于该钢晶粒十分细小,裂纹在扩展过程中频繁改变断裂路径,提高了其抵抗解理断裂的能力,从而使其具有良好的低温韧性。     

Reinforcement of Hadfield steel matrix by oriented high‐chromium cast iron bars

To attain a wear‐resistant material compatible with high hardness and high toughness, Hadfield steel matrix was reinforced by oriented high chromium cast iron bars, through inserting high chromium alloys flux‐cored welding wires into Hadfield steel melt at 1500 ± 10 °C. The obtained composites were investigated by XRD, SEM, micro‐hardness, three‐body abrasion wear and impact toughness testers. The results show that the alloy powders inside the flux‐cored welding wires can be melted by the heat capacity of Hadfield steel melt and in situ solidified into high chromium cast iron bar reinforcements tightly embedded in the matrix. The micro‐hardness of reinforcements of the water‐quenched composite is about four times higher than that of the matrix. The impact toughness of the water‐quenched composite is higher than that of the as‐cast composite and lower than that of Hadfield steel, and its fracture mechanism is very complicated and refers to brittle and ductile mixture fracture mode. The excellent impact toughness and better wear resistance of the water‐quenched composite are attributed to combine fully the advantages and avoid the drawbacks of both Hadfield steel and high chromium cast iron. Additionally, in industrial application, the pulverizer plate produced by this composite, has also better wear resistance compared to the reference Hadfield steel pulverizer plate.