高耐磨冷模具钢120Cr4W2MoV的研究

我们研究了一种少铬的高耐磨冷模具钢120Cr4W2MoV,用于代替Cr12型高碳高铬钢。这种钢的冶金生产工艺比较简便,共晶碳化物量少。钢的锻造温度范围比Cr12MoV钢稍窄,但锻造工艺不难掌握,退火后的硬度可以满足切削加工的要求。 这种钢可以采用低温淬火、低温回火和高温淬火、高温回火等不同热处理工艺,均可以得到较高的硬度和良好的机械性能。经过适宜的热处理,这种钢的机械性能优于Cr12MoV钢。钢的淬透性高,淬火操作简便。 生产实践证明这种钢的变形量很微,容易控制,耐磨性为Cr12型高碳高铬钢的3—4倍,有可能全面代替Cr12型高碳高铬钢以满足模具和其他方面的要求。     

Cr12MoV钢拉深凹模热处理工艺的改进

某公司采用拉深凹模生产汽车车门内板,其材料为Cr12MoV钢,热处理工艺为1030℃淬火和220℃回火,在使用过程中拉深凹模容易开裂。为此,采用金相分析和性能测试的方法,分析Cr12MoV钢拉深凹模的热处理工艺,测定不同温度淬火和回火后的硬度和冲击韧性,最终确定出满足性能要求的最佳淬火与回火温度。结果表明,Cr12MoV钢经1030℃淬火与220℃回火后韧性低,导致拉深凹模开裂。而在980℃淬火和240℃回火处理,可以获得较高的硬度以及良好的韧性。建议该公司对拉深凹模采用980℃淬火和240℃回火处理,减少其开裂,延长其使用寿命。     

空冷微变形冷模具钢

一、国内外概况 某些形状复杂而尺寸较大,要求精确的模具对变形要求很严格,变形超过规定往往报废而不能使用。空冷微变形钢能满足这方面的要求。这类钢的淬透性很高,因而在缓慢冷却的条件下,甚至在空气中冷却也可以淬硬,通过对成分的控制可以在淬火和回火后改变残余奥氏体的数量以得到极小的变形。在空气中冷却时,内应力很小,有利于减少变形,当形状比较规则,在空气中冷却时,表面及中心的冷却速度几乎相同,这是因为在空气中冷却时,表面热辐射和内部的热传导相同,这样心部和表面几乎有相同的硬度,最大残余应力比水或油冷要小很多,为水冷时的1/20,形状复杂时空冷更为有利。这类钢按成分可分为高碳高铬类(Cr12型)、高碳中铬类(Cr6WV、A2等)及含锰较高的一类。本文介绍的是含锰较高的一类。     

Cr12MoV钢冷冲裁模的失效分析及热处理工艺的改进

介绍了Cr12MoV钢冷冲裁模的失效分析以及锻造、热处理工艺的改进措施、Cr12MoV钢是一种高碳高铬的冷作模具钢，退火组织中含有数量较多的、粗大的碳化物，虽然经过反复锻造，但碳化物的分布仍不均匀；同时，由于热处理工艺的影响，使奥氏体中存在部分未溶的碳化物，在金相显微组织中形成了脆性的碳化物带状分布区．经改进锻造和热处理工艺后，使显微组织均匀化，获得了满意的力学性能，达到了设计寿命的要求．     

高耐磨冷作模具钢的热处理工艺研究

在实验电阻炉中对一种高耐磨冷作模具钢进行热处理工艺试验,通过金相显微镜观察、洛氏硬度测定和失重法耐磨性分析,研究热处理工艺对材料碳化物组织、硬度和耐磨性的影响。试验结果表明,采用980℃和1020℃淬火热处理工艺均能使试验钢获得良好的组织和较高的硬度,最佳热处理工艺为980℃淬火+180℃×2次回火,最佳工艺下的试验模具钢比Cr12MoV模具钢磨损量减小两倍以上。     

Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响

研究了Al质量分数为0.77％及不含Al的H11钢在不同淬回火处理工艺下的硬度和冲击功的变化规律,并对两种钢原始退火态、1060℃淬火、1060℃淬火+510℃回火、1060℃淬火+560℃回火和1060℃淬火+600℃回火处理后的试样进行碳化物萃取,同时借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了Al对H11钢中碳化物形态及类型的影响.结果表明:(1)Al能提高H11钢的冲击韧性和回火硬度,但会使淬火硬度有所降低.(2)Al可以促进H11钢淬火过程中碳化物的溶解和元素的均匀分布.(3)Al会阻碍H11钢回火过程中碳化物的析出和聚集,这种作用在560℃以下回火时更加显著.(4)Al可以使H11钢回火时的(Fe,Cr)2C、MoC、Cr7C3类碳化物更加稳定,抑制(Fe,Cr)3C、Mo2C和Cr23C6类碳化物的析出,这是因为Al可以阻碍H11钢中碳及合金元素在回火过程中的聚集.     

热处理工艺对H13钢微观组织的影响

首先对H13进行了高温正火+球化退火的预备热处理,获得碳化物分布均匀、球化率高于95%的退火组织.进而对退火组织进行了淬火+回火最终热处理,研究了淬火温度对H13钢组织和硬度的影响.随着淬火温度的提高,溶解的合金碳化物增多,溶解的合金碳化物使基体中的碳含量和合金含量增多,淬火组织硬度得到了提高,大颗粒碳化物熔解为细小的碳化物,当淬火温度为1 100℃,保温1.5h,合金碳化物几乎全部溶解.对淬火组织进行了二次回火,回火使淬火过程中熔解的碳化物又重新弥散析出,且随着淬火温度的提高,回火硬度提高,碳化物更加细小,分布得更均匀.     

耐冲击工具钢5Cr8MoVSi热处理过程中组织结构的变化

对5Cr8MoVSi钢热处理工艺研究表明，经840℃退火，碳化物类型以M23C6为主，并有少量的MC和M7C3.淬火组织中剩余碳化物以MC和M7C3为主，M23C6型碳化物在淬火加热时大部分溶解．该钢随淬火加热温度升高，淬火马氏体由板条状和针状马氏体混合组织过渡到以板条状马氏体为主．在沉淀硬化的回火温度(485℃)下，淬火针状马氏体仍显示出原马氏体针；而淬火板条状马氏体的板条状方向性几乎被完全切断，显微组织呈均匀化．该钢在1000～1050℃淬火时，残余奥氏体量为10．7％～12．3％，经485℃一次回火时，残余奥氏体量减少不大，因此，应进行二次或三次回火．淬回火HRC硬度最高为58～60．     

Cr12MoV钢组织与性能的研究

Cr_(12)MoV钢具有很好的淬透性,淬火后在300～400℃回火仍有较高的强度、耐磨性和韧性相配合,且其体积变形很小。为此广泛应用于制造形状复杂的模具和量具。但由于钢中存在合金元素较多,加热时,不同淬火温度,奥氏体晶粒度不同,碳化物溶入基体也不同,淬火后得到的马氏体针大小和残留奥氏体量也不同,从而显著影响钢的机械性能和工模具的磨损及寿命。不同的工模具对性能要求各异,为此许多资料对Cr_(12)MoV钢推荐的淬火温度范围较宽:950～1000℃、950～1130℃、980～1020、1020～1040℃。随淬火     

过共晶超高铬铸铁合金的组织与性能

研究了过共晶超高铬铸铁的组织和热处理工艺对其性能的影响,过共晶超高铬铸铁的铸态组织由初生碳化物M7C3 共晶(M7C3 M23C6) 马氏体 残余奥氏体组成,其中初生碳化物(M7C3)为六方形长秆状.在1050℃淬火的条件下,低温回火时,材料的硬度、冲击韧性的变化不大,回火温度提高到450℃后,材料的硬度显著升高,相应的冲击韧性下降;回火温度继续上升,材料的硬度下降,冲击韧性升高.     

淬火回火工艺对高碳热磨片显微组织及耐磨性的影响

为了解决热磨片服役过程中出现的磨损失效问题,对高碳热磨片在淬火回火过程中的显微组织变化及耐磨性进行了研究。以高铬高碳铸铁为研究对象,利用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度计、磨损试验机等对经过热处理后的样品进行组织观察和性能测试。实验结果表明：样品原始组织由初生(Cr,Fe)₇C₃、共晶(Cr,Fe)₇C₃、马氏体及奥氏体组成;低温回火时,碳化物变化不明显,基体为回火马氏体+奥氏体;随着回火温度的升高,碳化物逐渐增加,回火马氏体逐渐减少;当温度超过450 ℃时,回火马氏体消失,基体组织转变为铁素体+奥氏体;硬度随回火温度的升高呈现先略微减小、然后增大再减小的趋势,在450 ℃时硬度最高,为63.4HRC;与铸态相比,均匀分布的碳化物耐磨性提高了2.53倍。研究淬火回火工艺对高碳热磨片显微组织及耐磨性的影响,为提高高碳热磨片的耐磨性、延长其使用寿命提供了理论依据。     

强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响

借助透射电镜、维氏硬度仪及计算机模拟,研究了外加强磁场对高铬钢中碳化物低温回火析出的影响。结果表明,试验钢分别在无磁场及外加磁场强度为12T的条件下于200℃回火60min时均有M3C型碳化物析出;在外加磁场作用下,试验钢中析出的M3C型碳化物数密度相比无外加磁场作用时的相应值显著增加,但试验钢显微硬度未发生明显改变。     

高铬钼抗磨合金的研制及应用

高铬钼抗磨合金本质为亚共晶型高合金白口铸铁。成分中cr/c=5～7;铸态硬度达HRc47～56;淬火后硬度HRc58～64;其金相组织为马氏体基本上(含有残留奥氏体)分布可观数量共晶型和二次合金碳化物,主要为(Fe,Cr)_7C3型具有较高的磨损抗力。适于电厂、建材、冶金、矿山等部门抗磨粒磨损零部件的制造,特别适用承受冲刷磨粒磨损零部件的制造。具有显著经济效益。     

12Cr1MoV耐热钢高温加热过程中位错组态的TEM研究

用透射电子显微镜(TEM)对12Cr1MoV珠光体耐热钢的位错组态和其他细节进行了观察和分析.结果表明,在12Cr1MoV正火后的高温回火和高温长时间加热过程中,12Cr1MoV中的相变位错首先发生部分回复,接着出现了位错胞结构,随后位错密度大大降低.最终,12Cr1MoV钢在高温时效后形成了低密度的线状位错组态,构成了比较稳定的位错网络.以上这些微结构变化伴随着材料力学性能的退化.     

不同热处理工艺对9SiCr钢组织性能的影响

为了提高9Si Cr钢的力学性能,研究不同热处理工艺对9Si Cr钢微观组织和力学性能的影响,采用转数200 r/min、载荷200 N、时间60 min的工艺方案,对试样进行磨损实验。结果表明:9Si Cr钢经过不同热处理后,获得的马氏体和碳化物的数量、大小、形状及分布各不相同,促使钢的硬度产生差异,从而使耐磨性能产生差异;经过盐浴加热淬火+低温回火的试样组织细小均匀,硬度已经较高,耐磨性最好。     

4Cr5MoVSi(H11)钢内氧化型渗碳后性能的研究

4Cr5MoVSi(AISI H11)钢在 0.90～1.36％ 碳势下渗碳后,渗碳层组织由马氏体基体及均匀分布着的大量细小的粒状M_7C_3 型碳化物组成,致使H11钢表面硬度高达 HV1200左右,其耐磨性也明显优于 Cr12MoV钢。将 H11钢制成的 M16螺母冷冲头,经 CD渗碳处理后,其使用寿命为 Cr12MoV 钢的 2倍,且失效方式为均匀磨损。H11钢CD 渗碳的动力学受碳在奥氏体中的体积扩散控制。     

形变热处理对基体钢65Cr4W3Mo2VNb组织、性能影响的研究

本文对基体钢65Cr_4W_3Mo_2VNb进行了压缩式形变热处理的实验研究,采用高温(900℃)及低温(550℃)不同变形量后分别进行油淬、270℃、240℃等温淬火,得到形变M及形变B M组织。观察了形变前、后M及B M组织及亚结构,用电子衍射法测定了形变过程中及回火后析出的碳化物,用x射线法定性地测量了Ar量及位错密度。研究了形变对M及B M硬度的影响及对回火后硬度的影响,已经查明:高温形变使该钢的二次硬化峰得到加强,低温形变使二次硬化提前出现。将高温形变热处理用于螺钉一字槽冷镦模可以简化生产流程,改善流线分布,提高模具寿命1.6～4倍。     

高碳高铬模具钢的开裂与强韧化

本文以Cr12MoV钢为例研究了高碳高铬模具钢的静弯断裂和含裂纹体条件下的开裂行为;探索了钢的强化和韧化机理。研究发现,此类钢裂纹的萌生一般起始于粗大碳化物的解理,而完成于解理裂纹向钢基体中的延伸。粗大碳化物的解理开裂发生于钢的弹性应变极限状态。基体塑性对其无明显影响,但是却强烈影响碳化物解理开裂后裂纹向钢基体中的延伸。钢中裂纹的扩展属于复杂准解理类型,它不仅与钢基体的塑性程度有关,而且还与钢中碳化物的分布、大小和间距以及裂纹面附近残余奥氏体的应变诱发相变有关。研究认为,此类钢的强化受控于裂纹萌生的阻力,而钢的韧化则取决于裂纹的扩展特征。     

18Cr2Ni4WA钢的渗碳后热处理

针对合金钢18Cr2Ni4WA渗碳层热处理后残余奥氏体过多,硬度达不到要求这一问题,借助于实验方法,对18Cr2Ni4WA钢渗碳层中残余奥氏体在高温回火中转变机制进行研究,得知相变硬化消除理论和碳化物析出理论在高温回火的不同时间中的不同作用,提出680℃×3h空冷回火,650℃×2 h空冷回火,810℃×15min空冷淬火,180℃×1.5 h空冷低温回火的热处理工艺.达到既能缩短生产周期又能满足性能要求的目的.     

高碳高铬钢/含铬灰铸铁离心复合界面的研究

通过正交设计实验优化得到了高碳高铬钢、含铬灰铸铁的最优成分;采用卧式悬臂离心实验机对高碳高铬钢/含铬灰铸铁进行离心复合·在复合成功的基础上,利用金相显微镜对不同实验条件下的复合界面进行了对比、分析·结果表明:经离心复合铸造,高碳高铬钢/含铬灰铸铁复合界面为结合紧密的复合层;复合试样经1080℃保温1h,水淬+500℃回火1h处理后,复合界面碳化物扩散更充分,但对复合界面宽度没有影响;浇注温度提高,复合界面宽度增加,当高碳高铬钢液浇注温度由1460℃提高到1480℃时,复合界面宽度增加了100μm·