回火方式和时间对高速钢的组织与性能的影响

采用透射电镜、X—射线等手段研究了不同回火方式和时间下 W6Mo5Cr4V2高速纲力学性能与组织的变化。发现淬火该钢经560和630℃多次回火后马氏体内孪晶清晰完整,板条马氏体中仍然存在着以魏氏组织形态分布的 M_3C 型碳化物。证实380℃×(0.5～5)h+560℃×1h×2次的低高温配合回火工艺与560℃×1h×3次的普通回火相比,可使高速钢的硬度、红硬性及冲击韧性提高.采用560℃×(1～3)h×3次的回火工艺时,随每次回火时间延长,高速钢的强度、冲击韧性和断裂韧性提高,红硬性变化不大,但硬度则稍稍下降(约1HRC).     

工具材料的高温硬度

6种工业用合金工具钢及7种WC-Co烧结合金维氏硬度(H)与温度(T)关系的研究表明,经淬火—回火二次硬化处理的工具钢,在回火温度以下,可逆软化与温度呈线性关系,且各高速钢可逆软化系数很接近;提出了计算高速钢500℃以下硬度的简易公式。高于回火温度时,工具钢H—T关系复杂化,但直到700℃,影响高温硬度的主要因素仍然是热处理(二次硬化)达到的室温硬度。WC-Co烧结合金的硬度在800℃以下和温度呈线性关系,当Co≤20％时,与钴含量也呈显著的线性关系;提出了由室温硬度或钴含量(3％—20％)计算800℃以下硬度的简易公式。     

NiGrMoV钢回火处理时沉淀行为及对机械性能的影响

研究了高强低碳 NiCrMoV 钢淬火后回火温度对显微组织和机械性能的影响,着重分析碳化物的析出规律及对强度的影响,并对此钢提出了最佳热处理制度。试验表明,最佳热处理制度为淬火温度 930—940℃,回火温度 500—600℃。碳化物的形态、种类、分布主要取决于回火温度。450℃ 以下回火,主要为杆状M_3C 型碳化物和少量等轴状Cr_7C_3 沉淀;550℃ 以上回火,主要为杆状或球状 M_3C、等轴状 Cr_7C_3 和针状 Mo_2C。550℃ 回火时产生二次硬化。     

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.     

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。     

低合金高速钢回火过程的透射电镜研究

高速钢回火过程中组织变化十分复杂,本文用透射电子显微镜对低合金高速钢W3Mo2Cr4V的回火过程进行了研究。结果表明:该钢560℃回火时主要析出MC型和M_3C型碳化物,其中MC呈盘状,M_3C呈微细粒状,钢中加入硅,显著抑制了合金渗碳体的形成,并加速其向MC和M_7C_3碳化物的转变。     

深冷及回火处理对高速钢M42组织和力学性能影响

采用金相显微镜、扫描电镜及硬度仪,研究了-196℃深冷处理与常规热处理工艺组合对M42高速钢微观组织及硬度的影响,所采用的组合工艺包括:淬火+深冷处理,淬火+深冷处理+回火,淬火+回火+深冷处理.结果表明:淬火后深冷处理24h的工艺能明显细化晶粒,提高M42高速钢的硬度,促进残余奥氏体向马氏体转变及碳化物析出并弥散分布,并改变了马氏体的形态.在回火前对M42钢进行深冷处理可降低二次硬化回火温度,峰值温度由525℃降至450℃,硬度值为998.2HV,较未深冷处理提高了5.0%.回火后深冷处理工艺对M42高速钢组织及硬度的影响不明显.     

3Cr14不锈钢表面激光熔覆S390粉末高速钢涂层的组织及回火转变特征

采用同轴送粉激光熔覆技术在3Cr14不锈钢基体上熔覆一层3mm厚的S390粉末高速钢涂层,并对熔覆后的试样进行560℃×1h×3次回火热处理.分析了熔覆层热处理前后的微观组织与析出相以及熔覆层硬度的变化规律及压痕情况.结果表明:S390熔覆层组织为淬火马氏体+残余奥氏体+黑色组织+共晶莱氏体+网状碳化物,有少量的颗粒状M_3C型碳化物在晶内析出,晶界网状碳化物以VC、V_2C为主;熔合线处形成10μm的平面晶区,然后由细晶区、柱状晶区,向熔覆层中部的等轴晶过渡;回火后,部分网状碳化物被打断,M_3C型碳化物大量回熔,有细小颗粒状的富V元素的MC、M_2C类型碳化物在晶内析出;热处理后熔覆层显微硬度提高约200HV,洛氏硬度压痕周围发现明显塑性变形区,熔覆层脆性得以改善.     

含Cu-Cr微合金钢650℃回火时第二相析出强化的研究

将含Cu-Cr微合金钢 930℃保温 30min淬火至室温，随后 650℃回火 10min~10h。利用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）研究不同回火时间条件下，样品中组织演变和第二相析出行为。结果表明：回火过程中组织从马氏体和贝氏体逐渐向针状铁素体和多边形铁素体演变；硬度变化曲线上出现2个二次硬化峰值，分别为回火1h和4h是的硬化峰，前者是V和Mo的碳化物析出强化结果，后者是由富Cu相的析出强化所致，V和Mo的碳化物强化产生的硬度值增量大于富Cu相；Cr的碳化物在回火过程中析出长大速度较快，析出强化能力较弱。     

W_(18)Cr_4V高速钢显微组织在高温回火状态下的转变过程

本文介绍了在650℃～900℃高温区间内,W_(18)Cr_4V高速钢的回火组织及相应的硬度变化所作的系统观察实验,并根据实验的初步结果探讨了二次碳化物质点的聚集、长大现象的机理及对硬度的影响。     

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.     

提高3Gr_2W_8V钢压铸模寿命的热处理工艺

在对3Gr_2W_8V 钢铝合金压铸模失效分析的基础上,测定了不同热处理工艺下硬度,断裂韧性 K_(1c)和冲击韧性α_k,认为 K_(1c)值低是模具开裂失效的主要原因。试验结果表明,提高淬火加热温度可使该钢的回火稳定性,回火后硬度,二次硬化效应,断裂韧性得到改善和提高。指出了能够提高3Gr_2W_8V 钢压铸模寿命的新工艺为:调质处理后于1220℃高温加热淬火,650℃回火二次。     

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．     

多类型碳化物钢DSA的热处理组织结构及硬度

研究表明，DSA钢中的碳化物有5种类型，即M6C、M3C、M23C6、M7C3及MC(VC)．820℃退火碳化物平均尺寸为0．91μm，860℃淬火剩余碳化物平均尺寸为0．23μm．淬火硬度HRC65-66，180～300℃回火硬度HRC59～62．该钢是一种多类型碳化物冷作模具钢，易溶解的碳化物可提高较低淬火温度时的奥氏体固溶度，提高淬火硬度．未溶解的碳化物可阻碍奥氏体晶粒长大，使淬火温度加宽．回火时析出不同类型碳化物可提高抗回火性．     

钴高速钢价电子结构与回火性能的研究

计算了含钴高速钢的价电子结构与共价键能 .发现 Co可增强奥氏体和马氏体基体金属原子间结合力 (键参数 nα相应提高 1 2 .5 %～ 30 %和 2 0 %～ 2 7% ) ,有利于更高温度奥氏体化及回火析出量增加 .Co削弱 C与近邻原子的键强与键能 ,提高 C的活度 ,但由于 W- Co,Mo- Co等强键存在 ,因此 Co促进了特殊碳化物的初始析出 ,却阻碍其聚集 ,结果在强化的 α相基体上形成数量更多、弥散程度更高的回火析出 ,提高了其淬火回火状态的室温硬度、高温硬度及红硬性 .     

GH220合金的基本组织

GH220合金正常热处理组织有γ基体。γ′、MC、M_6C和M_3B_2相。第一阶段晶粒长大温度1150℃—1170℃,第二阶段为1210℃。碳化物相M_6C最大析出峰在1000℃左右,并发现不同成分的二种M_6C相。 正常热处理得不到大小二种γ′,等温弯晶热处理能得到大小γ′和弯曲晶界组织。 长期时效,低W、Mo、Al、Ti(17.61％)合金析出M_(23)C_6相。当W+Mo大于12％(如12.31％)正常热处理会析出少量μ相;等于12％时,时效后才出现μ相。 合金中加入微量元素Mg可改变碳化物形状,使之细化。     

二次硬化钢的晶间析出和断裂特征

用扫描俄歇探针、扫描电镜及硬度测量等方法研究了4.2Mo-0.4C-0.06P钢中晶间析出和晶间脆性。结果表明:此钢在500～700℃回火存在二次硬化现象和高晶闻脆性,且晶间脆性与晶界上P的浓度和材料的硬度有关。磷的晶间析出受到二次硬化的影响,因在二次硬化的欠时效和过时效状态下,碳化物具有不同的形态和共格状态。     

预处理对GCr15轴承钢淬火组织与性能的影响

研究了球化退火和固溶+高温回火两种预热处理工艺对GCr15轴承钢淬火组织、硬度、冲击韧性和抗拉强度的影响.结果表明,两种预处理工艺都明显地细化了碳化物颗粒,其中经固溶+高温回火预处理的轴承钢具有较好的碳化物细化效果和细小晶粒的终处理组织,并获得了较高的硬度和抗拉强度值.在预处理都为球化退火工艺、终处理回火温度不同时,经较低回火温度(160℃)处理的轴承钢可获得良好的强韧性能.     

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.     

铌对喷射成形M3∶2型高速钢组织和性能的影响

采用喷射成形工艺制备了含铌和不含铌M3∶2型高速钢,然后进行锻造加工.利用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪等研究了铌对喷射成形M3∶2型高速钢组织和性能的影响.铌的加入细化了沉积态的组织,减小了M2C共晶碳化物尺寸,而对M2C的成分影响不明显.沉积态中MC碳化物的数量随铌含量提高而增多,且其成分变化显著.铌的加入可以提高喷射成形M3∶2型高速钢的抗回火软化性和二次硬化能力.但是,当铌质量分数为1%时,组织中形成数量较多且难以破碎的以铌为主的块状MC碳化物,导致钢的弯曲强度和冲击韧性下降.铌质量分数为0.5%的喷射成形M3∶2型高速钢可以获得最佳的硬度、弯曲强度和冲击韧性.