超硬高速钢W_(12)Mo_3Cr_4V_3N

(1)合金化技术:①提出超硬高速钢二次硬度的碳饱和度判别法。碳饱和度A=C_s/C_p,C_s—钢中(实际)碳量,C_p—由合金元素按Sfeven平衡碳经验式的计算碳量。钢的二次硬化能力取决于A值。为达到HR 66以上,对于W12Mo3 r4V3钢,A值必须达到0.86以上。钢的合适淬火温度也和A值有关。研究得出HR(二次硬度)—T(淬火温度)—A这三者关系的系列曲线,用于成份设计、成份微调(内控)和淬火温度的     

超硬高速钢二次硬度的碳饱和度判别法

碳饱和度A=C_S/C_P。C_S—钢中碳含量;C_P—碳参量,它正比于碳化物形成元素含量,由G.Steven式确定。本文确定了在碳饱和度(A)—淬火温度(T淬)—二次硬度(HRC回)三者之间的关系,从而证明,①用A作为成份参数来判别钢的二次硬化能力是可行的,②A值还可用于对具体成份(炉号)为达到某硬度选择合适的淬火温度。还根据上述原则研究了几种合金元素对W12、Mo3、Cr4、V3钢系二次硬化性能的影响,并讨论了高速钢中常用元素的互换性问题。     

超硬高速钢的平衡碳问题

本文研究了一种新型无钴超硬高速钢在马氏体成份和二次硬化之间的关系。采用“马氏体碳饱和度”(A~M=C_s~M/C_p~M,C_s~M—马氏体含碳量,C_p~M—马氏体中合金元素在回火时形成二次硬化碳化物所需碳量)作为描述马氏体中合金元素和碳(M—C)配比关系的参数。得出,①A~M和二次硬度有相当严格的依从关系。在通常的成分范围内,与某个合金元素或其总体比较,它对硬度的影响更大些。②当马氏体成分符合W_2C、Mo_2、V_4C_3及Cr_7C_3原子比时,获得最高的二次硬度—HRC69左右。 讨论了G、Steven平衡碳计算式。为解决某些合金化的定量问题,建议采用“钢的碳饱和度”(A=C_s/C_p)表征高速钢中M—C配比。C_s为钢的实际碳量,而C_p按Steven计算式。高速钢的成份可通过实验测定A值来决定。A值还可用于冶炼成份的控制以及淬火温度的选择等。     

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。     

冷挤压模具钢65Cr4W3Mo2VNb的试验研究

本文介绍了一种新型的冷挤压模县钢65Cr4W3Mo2VNb。这种钢的碳及合金元素含量较低,碱化物不均匀性得到改善,在获得高强度的同时并兼有高的冲击韧性。 这种钢的锻造和热处理工艺简便。淬火温度范围较宽,回火后具有二次硬度,并有较高的热稳定性,可以进行气体软氮化。 生产实践表明,这种钢用于制造冷挤凸模,基本上克服了高速钢凸模容易折断和碎裂的现象,使用寿命稳定,并有显著提高。 新钢种作为冷挤压模具用钢,既节约了合金元素,降低了成本,又提高了模具寿命,具有推广价值。     

16Cr3NiWMoVNbE渗碳淬火组织与 热物理力学性能的数值模拟

基于JMatPro软件,模拟计算了4种不同含碳量的16Cr3NiWMoVNbE钢的渗碳淬火组织演变,研究分析了合金的平衡相组成,热物理、力学性能参数,连续转变曲线(CCT)以及Jominy淬透性曲线.研究结果表明,随着碳含量逐渐增加至0.76%,合金A1和A3温度降低715.97和760.00℃,而淬火组织中的渗碳体含量增多至4.67%,合金淬火末端的抗拉强度、屈服强度与洛氏硬度分别强化为2 350.12 MPa,2 193.62 MPa,61.87,这3种力学性能在距离淬火端面4~9 cm有最大降幅.合金中铁素体(F)、珠光体(P)、贝氏体(B)、马氏体(M)的转变温度均随着碳含量的增加分别从850.0,779.4,469.2,361.9℃降至727.4,760.4,431.4,193.9℃.     

27SiMn钢“零保温”淬火状态下的组织与性能

本文研究了“零保温”淬火状态下,27SiMn钢的显微组织和力学性能。实验表明,在880℃～910℃范围内,随着温度升高,强、硬度随温度的升高而增加;高于910℃后,随温度的升高,强、硬度逐步下降。在910℃左右淬火,钢的力学性能最好。同时,淬火温度高于880℃,27SiMn钢“零保温”淬火强度、硬度优于传统保温淬火,其原因与奥氏体晶粒的细化和奥氏体中碳浓度分布不均匀有关。     

高精度优质钎钢生产工艺的研究

本课题分四个小课题:(1)钢坯机械钻孔工艺的研究;(2)中空钢高精度轧制工艺的研究;(3)D38毫米梯形螺纹重型钎杆的研究;(4)钎钢凿岩寿命室内试验台的研究。我院参加(1)(3)两小课题,进行的工作和取得的成果如下: (1)完成了55SiMnMo钢坯合理通火工艺的研究,满足切削性能要求及保证淬火硬度,达到退火硬度保证在HRc23～28范围,钎尾淬火硬度保证在HRc50～60。自行改制了     

Cr12模具钢表面化学气相沉积碳、氮化钛涂层的研究

TiC与TiN因晶格常数相近而可互溶生成碳氮化钛,其硬度介于TiC与TiN之间,而比TiN硬得多,涂于钢铁工件上可使寿命大为提高。本文叙述了不用CH_4、CCl_4而只用C_5H_5Cl N_2 H_2 TiCl_4体系沉积Ti(C、N)的工艺条件和淬火方法。模具经此法处理后表面硬度可达2400kg/mm~2,使用保护气体强制冷却淬火不仅使硬度达到生产要求,还能解决工件在淬火中的变形与开裂问题。试验表明此法可提高模具寿命2到5倍。     

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．     

高耐磨冷模具钢120Cr4W2MoV的试验小结

前言 目前国内外最常用的耐磨性高的冷模具钢是高碳高铬钢,其中含有12％左右的铬和1.2～2.35％的碳,有时加入少量其他元素如Mo、W、V等。我国常用的这类钢为Cr12MoV。每年的使用量很大。 Cr12MoV钢具有较高的淬透性、变形较小。这种钢既可以得到一次硬度、又可以得到二次硬度。较低的温度淬火和低温回火时,得到一次硬度,此时硬度较高,但回火稳定性不足。高温淬火和高温回火可以得到二次硬度,有较高的回火稳定性,但大量的残余奥氏体不易消除。这类钢中含有较多的共晶碳化物,这些共晶碳化物在钢中的分布是很不均匀的,热压力加工后,这些碳化物呈带状分布使钢具有明显的各向异性,碳化物不均匀性标号高的钢,其横向强度比纵向低30～40％,而塑性低1/2～2/3。各向异性还使钢的变形难于控制,这类钢中含有大量的铬,不适合我国资源条件。因此很需要研究出更经济的少铬的性能更好的高耐磨微变形钢来全面代替高碳高铬钢。     

硼对钒铌钛微合金钢淬透性及回火稳定性的影响

研究了 3种试验钢的淬透性与回火稳定性 .结果表明 ,硼在钒铌钛微合金钢中更能充分发挥提高淬透性的作用 ,在所有实验温度下试钢A的淬透性均优于试钢B与试钢C .不同奥氏体化温度下硼的淬透因子测定表明 ,在 90 0～ 95 0℃淬火时 ,含硼钒铌钛钢可获得最佳淬透性 .试钢A经 92 0℃淬火 ,在 5 5 0～ 6 6 0℃温度范围回火 ,其硬度不发生明显变化 ,显示出含硼钒铌钛微合金钢具有良好的回火稳定性 .根据本实验结果可以认定 ,采用含硼钒铌钛微合金钢取代HQ5 90钢是可能的 .     

等温淬火高硅铸钢的显微组织和机械性能

为开发一种新型高硅耐磨铸钢 ,采用扫描电子显微镜研究了不同等温温度下高硅铸钢的显微组织 ,对不同等温温度下高硅铸钢的抗拉强度、冲击韧性和硬度进行了系统研究。结果表明 ,高硅铸钢经等温淬火热处理后 ,在较大的温度范围 (2 4 0～ 4 0 0℃ )内都可以得到单一的由贝氏体铁素体和富碳的残余奥氏体交替排列的奥贝双相组织 (Ausferrite) ,组织中没有碳化物析出。在 2 80～ 3 60℃范围内等温 ,可以获得强度、韧性、硬度配合良好的双相组织。高硅铸钢具有优异的综合机械性能 ,同时具有良好的冷作硬化能力     

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.     

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。     

热轧态H13钢调质工艺参数模拟计算与实验验证

利用JMatPro软件,模拟计算得到热轧态H13钢平衡相组成、奥氏体连续加热转变(continuous heating transformation diagram of austenite,TTA)曲线图、过冷奥氏体连续冷却转变(continuous cooling transformation diagram,CCT)曲线图、淬透性曲线、碳化物和相转变曲线；结合性能要求,确定H13钢的调质工艺参数范围,并进行实验验证。实验结果表明:H13钢经1 050 ℃淬火后得到的最高硬度为53.4洛氏硬度(Rockwell Hardness C,HRC),50 mm处仍保持45 HRC以上的较高硬度；H13钢随着冷速的提升强度和硬度略有升高；现企业选用的工艺参数(1 050 ℃+45 min淬火,630 ℃+100 min回火)可行。     

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。     

40Cr钢亚温淬火强韧化效果研究

在固定除淬火加热温度以外其它各热处理工艺参数的条件下,通过对40Cr钢不同温度亚温淬火的强度、硬度和冲击韧性的研究,确定了40Cr钢在先共析铁素体向奥氏体转变终了温度以下10℃范围内进行亚温淬火,其强度和韧性达到了最佳配合。通过亚温淬火与生产中常用的完全淬火强韧化效果比较,得出40Cr钢亚温淬火后强韧性不低于完全淬火,且在满足使用性能要求的前提下显著降低了淬火加热温度,减少了能源消耗。     

高速钢低高温配合回火新工艺的研究

对六种高速钢(含一种基体钢)进行了较系统的研究,证明:(1)和在二次硬化温度下三次普通回火相比,恰当的低温(320-380℃)高温(二次硬化度温度)配合回火可改善高速钢的冲击韧性,二次硬度及红硬性,尤以冲击韧性改善明显(不同钢种a_k值提高约15～80％):(2)按本文推荐的低高温回火工艺处理的W6Mo5G4V2钢制造的几种铣刀,丝锥钻头寿命比普通回火提高30～150％,既节约能源又节约工时;(3)低高温配合回火引起机械性能改善与下列组织变化有关:①低温(320～380℃)回火促进随后二次硬化温度回火时M_2C碳化物的析出;③低温(320～380℃)回火引起的ε-型和M3C型碳化物均匀而充分析出,有利于随后二次硬化温度回火时M_2C和V_4C_3的细化和均匀;③低温(320～380℃)回火引起部分(5～7％)残余奥氏体转变成贝氏体,对二次硬度和红硬度有一定贡献。     

淬火温度对冷轧辊用86CrMoV7钢接触疲劳性能的影响

表层疲劳剥落是冷轧辊失效的主要方式之一。剥落是在接触负荷下表层裂纹萌生、扩展的断裂过程,与其组织结构及残余应力状态有关。 本文研究了淬火温度对86CrMoV7钢接触疲劳性能的影响。在840℃～950℃温度范围内淬火时,840℃淬火试样接触疲劳寿命最高;870℃淬火寿命最低。淬火温度不同,硬度在62.5～64.5HRC,残余应力在-46.7～-82.48Kgf/mm~2范围内。接触疲劳试验后硬度和