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。     

超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的生产实用性

大量的生产实践证明 ,新型材料W 12Mo3Cr4V3N钢可用来制造机械加工中要求寿命高的工具 ,加工HRC4 0～ 5 0的淬硬 (低温回火 )钢及奥氏体钢等难削金属。也可用于制作要求高寿命的冷作模具。因成份的波动 ,在实际生产中此钢的淬火温度选定较为困难。根据“平衡碳”计算法 ,提出了表征实际碳满足“平衡”值程度的参数“碳饱和度” (A) ,通过实验确定了A作为一个M -C配比的定量参数对钢的二次硬度和淬火温度的影响 ,应用这一结果解决了为获得高的、稳定的二次硬度对不同炉号的钢选定淬火温度的问题。     

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。     

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。     

齿轮渗碳工艺的设计

本文首先介绍了渗碳齿轮热处理中存在的技术问题,而后针对这些技术问题讨论了齿轮渗碳工艺的设计原则。作者认为常用齿轮渗碳是一个混合控制过程。为了强化渗碳过程,渗碳初期要增大相界面渗碳反应速度;中、后期应提高碳在奥氏体中扩散通量。文中还介绍了如何根据表面硬度和其它性能要求,确定渗碳后表面碳含量 C_S;根据 C_S 和渗层厚度,考虑到非平衡渗碳和钢的化学成分选择气氛的控制参数;讨论了变碳势渗碳工艺参数的确定原则及其对渗碳结果的影响。提出了中温渗碳、炉内预冷和热油—空气分级淬火及控制渗层厚度和显微组织等措施以减少齿轮热处理变形。     

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.     

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。     

热处理对新型高速钢W_4Mo_2Cr_4VSi_2RE组织和性能的影响

由于W、Mo、V等元素价格昂贵、资源紧缺,开发高性能低成本高速钢具有重要意义.利用高速钢合金化原理,通过添加高含量Si（2wt%）和RE,开发了新型低合金高速钢W4Mo2Cr4VSi2RE,其合金含量（W＋Mo＋V）比通用型高速钢M2低40%.研究了热处理工艺对该钢显微组织和力学性能的影响.结果表明,1170℃以下淬火,该钢组织均匀,晶粒度为10级以上 但在1170～1190℃温度区间淬火,容易产生混晶,从而降低其韧性.通过提高坯料退火温度,缩短退火保温时间,发现在1170℃以上淬火可避免混晶.回火工艺研究表明,该钢二次硬化峰值温度为540℃.采用合理的热处理工艺,该钢的硬度、红硬性及冲击韧性可达到M2的水平.     

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.     

YK 钢热处理工艺对硬度的影响

研究了林业削片机刀片新材料ＹＫ钢奥氏体化条件对淬火效果的影响．探索了奥氏体化温度与时间对奥氏体晶粒度的影响，以及奥氏体化条件与淬火硬度、残余奥氏体及回火转变之间的关系．结果表明：针对新钢种的化学成分与刀片的服役要求，适当提高奥氏体化温度，并合理利用其二次硬化现象，可有效发挥新材料的性能潜力．     

关于评价淬硬能力的Segerberg公式的讨论

用IVF冷速测量仪测定了10种不同淬火油的冷却曲线和试样淬火后的硬度数值,通过比较发现,由Segerberg公式计算的淬火介质硬化能力和实际硬度的对应关系较从沸腾向泡沸腾转变的温度和最大冷速的对应关系为好,而且对碳钢的符合性比对合金钢的好。基于“保证淬硬的关键是在特定区间的冷速要足够快”这一思想,分别针对碳钢和合金钢,提出了Sereberg的修正公式。试验结果表明,修正公式的符合性优于原公式。     

Aging behavior of a copper-bearing high-strength low-carbon steel

The effects of aging temperature and time on the hardness and impact toughness of a copper-bearing high-strength low-carbon steel were investigated. The hardness of the aged samples reached maxima after 1 h and 5 h of aging at 500 and 450℃, respectively; this increase in hardness was followed by a decrease in hardness until a temperature of 700℃, at which secondary hardening was observed. The impact toughness of the aged steel was found to be higher for 5 h of aging. Transmission electron microscopy confirmed the presence of carbide and copper precipitates; also, the secondary hardening could be the result of the transformation of austenite (formed in the aging treatment) to martensite. Differential scanning calorimetry of the steel was performed to better understand the precipitation behavior. The results revealed that the precipitation of the steel exhibited two significant stages of copper precipitate nucleation and coarsening of the precipitates, with corresponding activation energies of 49 and 238 kJ·mol-1, respectively.     

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.     

25MnV钢强韧化工艺

对25MnV钢进行了常规淬火,亚温淬火及常规淬火＋深冷处理工艺研究。试验结果表明,与常规淬火工艺相比,采用亚温淬火、常规淬火＋深冷处理两种工艺后,在保持硬度（强度）基本不变的前提下,冲击韧性和耐磨性均具有显著提高,而深冷处理具有工艺简单、成本低廉的特点,因此可以作为结构钢的一种强韧化工艺。     

Microstructural evolution of a heat-treated H23 tool steel

The microstructure and the stability of carbides after heat treatments in an H23 tool steel were investigated. The heat treatments consisted of austenization at two different austenizing temperatures (1100℃ and 1250℃), followed by water quenching and double-aging at 650℃, 750℃, and 800℃ with air cooling between the first and second aging treatments. Martensite did not form in the as-quenched microstructures, which consisted of a ferrite matrix, M₆C, M₇C₃, and MC carbides. The double-aged microstructures consisted of a ferrite matrix and MC, M₆C, M₇C₃, and M₂₃C₆ carbides. Secondary hardening as a consequence of secondary precipitation of fine M₂C carbides did not occur. There was disagreement between the experimental microstructure and the results of thermodynamic calculations. The highest double-aged hardness of the H23 tool steel was 448 HV after austenization at 1250℃ and double-aging at 650℃, which suggested that this tool steel should be used at temperatures below 650℃.     

热处理工艺对38CrMoAlA钢组织与性能的影响

 通过热处理工艺试验研究了38CrMoAlA钢不同淬火温度、冷却方式和回火温度对38CrMoAlA钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,在900—1000℃淬火温度范围内,淬火温度对该钢的力学性能影响不大。不同的冷却方式因淬火介质的冷却强度不同,导致淬火后的组织不同,从而影响该钢的力学性能。回火温度对该钢的力学性能的影响较为显著,100—400℃范围内回火表现出回火脆性,在620℃回火能得到较好的强韧配合。该钢采用940℃,1h,油冷620℃,5h,油冷的热处理工艺时,可获得适宜的力学性能。     

表面激光快速相变的硬化层特征

本文通过光镜、电镜及俄歇谱仪分析,表明四种钢铁材料的激光硬化层到基体存在一个深台阶的急剧过渡,硬度落差高达HV400～600,这是陡峭温度场分布的直接结果。硬化层的第二个特征是碳的局部扩散(10～30μm)。上述因素导致第三个特征,即多样化的组织分层以及相应的特征组织形貌,如球墨周围形成马氏体硬化环带、中碳钢内层出现不同碳浓度的马氏体区等。     

通过小试样的控制冷却模拟大截面模块淬火硬度的分布

采用有限差分数值解法,计算了4Cr2MoVNi钢400mm×400mm×400mm大截面模块淬火过程的温度场;设计制造了一套冷却模拟装置,该装置可精确模拟大截面钢件淬火过程内部任意指定处的冷却过程,并以小试样冷却模拟计算获得的大模块内部指定处的温度随时间的变化曲线;通过对小试样硬度的测定,实现对大截面模块内部淬火硬度分布的预测·这种预测大截面钢件淬火过程内部淬火硬度分布的方法精确、适用面宽、简便易行·