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     

铌在65Cr4W3Mo2VNb基体钢中的作用

本文对65Cr4W3Mo2VNb基体钢中Nb的作用及加入量作了初步探讨.试验表明:Nb能细化钢的晶粒,改善钢的热加工、热处理工艺性能;并能提高钢的抗弯强度、冲击韧性和断裂韧性.但含Nb钢的回火硬度稍低.综合Nb元素对基体钢的性能的影响,初步认为钢中含Nb量以0.2～0.3%为宜.     

低钴易磨削超硬高速钢Co3N系列

Co对易磨削(1％V)的超硬型W-Wo和Mo系高速钢性能影响的研究表明,随Co含量的提高,二次硬度上升,3％-5％Co还可提高钢的强韧性,8％Co则有明显的脆化作用。新的低Co超硬高速钢Co3N在硬度、红硬性、强度、韧性和可磨削性诸方面皆达到M42的水平。     

新型含钒复合合金的研究

用Si—Ca—V复合合金代替铝脱氧炼钢轨钢,可使链状夹杂减少到最低程度,从而可使钢轨的寿命延长1/3,强度提高20％。 经过攻关试验,已顺利的掌握了Si—Ca—V的生产规律,生产的Si—Ca—V的化学成分及性能基本上达到了苏联水平。     

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。     

螺杆表面超音速喷涂WC-Co耐磨涂层的研究

采用超音速喷涂技术在45#钢螺杆表面制备了钴基碳化钨型合金涂层,利用SEM、XRD和金相等手段分析了涂层的组织和性能.结果表明: 在45#钢基体和涂层的界面区域, WC-Co涂层主要由细小的WC相、块状含铁相和分布均匀的钴相组成;在WC-Co/45#钢界面层中,块状含铁相是α-Fe和马氏体组织;涂层的拉伸结合强度达到65 MPa, 显微硬度达到1200 HV.     

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。     

冷变形后微合金钢碳氮化物的析出与组织

通过固溶时效处理，研究冷变形、时效温度等因素对微合金元素V，Ti，Nb的碳氮化物沉淀析出行为和组织演变过程的影响。结果表明：预变形试验钢的时效动力学曲线和未变形试验钢的时效动力学曲线具有相似的形状，预变形后达到的硬度峰值高，所需的时效时间缩短。预变形对含钒钢和含钛钢的碳氮化物析出动力学的影响很小，组织发生了再结晶并生成铁素体组织。预变形促进了含铌钢的碳氮化物较快析出，阻止再结晶，保持粒状贝氏体组织。     

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。     

钒和碳双注入钢的纳米结构、强化机制和抗磨损特性

研究了V C双重离子注入合成纳米结构、相变和抗磨损机制．研究表明，注入后可改变钢的成分，V与Fe原子比最高可达到28％；形成了纳米相弥散强化结构和无序相强化结构．从而提高了钢表面硬度，表面硬度可提高23％～146％；抗磨损也有着明显的提高，磨损阻抗为未注入钢的2．2～3．6倍．     

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.     

钛微合金化新型模具钢成分设计及组织性能分析

应用JMatPro软件对添加不同质量分数Ti的H13钢进行模拟计算,根据计算结果设计含不同质量分数Ti的新型模具钢,分析含不同质量分数Ti的H13钢热处理后的力学性能及微观组织。研究结果表明:添加Ti质量分数小于0.600%较为合理。试验范围内含微量Ti的H13钢淬回火后室温抗拉强度、硬度和塑性,随着Ti质量分数的增加先增加后减小。当Ti质量分数为0.127%时,性能达到最佳,室温抗拉强度和硬度分别达到最高值1 788 MPa和51.5HRC,较不添加Ti的H13钢分别提高264 MPa和3.7HRC,断面收缩率由35.0%提升到47.0%。Ti质量分数分别为0%、0.044%和0.127%的H13钢淬回火组织为回火索氏体和回火屈氏体混合组织,Ti质量分数为0.325%和0.536%的H13钢淬回火组织为回火索氏体。     

钴粉涂层激光表面合金化的试验分析

采用2 kW CO2激光器对20Cr2M4W钢进行了激光表面钴合金化的实验研究.利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射、透射电镜、显微硬度计等手段分析了合金化区域的成分、组织和性能.结果表明:当激光功率为1.4 kW,扫描速度为100～250 mm/min时,激光表面钴合金化可获得含钴均匀的合金化层,合金化层热疲劳性能比基体材料提高1倍以上,生成的氧化膜不易脱落;合金化层的室温硬度提高HV50以上;在700℃时,Co含量为8.08%合金化层的高温硬度提高HV36.因此,激光表面钴合金化在热作工具钢的表面性能优化领域有着可喜的应用前景.     

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。     

W18Cr4V钢固体渗硼的试验研究

本文通过改变渗硼温度及渗剂中稀土的含量,试验研究W18Cr4V钢固体渗硼的可行性,测定W18Cr4V钢在不同的渗硼工艺下渗硼层的深度、显微硬度、耐磨性及脆性。研究了稀土在渗硼过程中的作用;分析了W18Cr4V钢中合金元素对渗硼的影响。     

试论BCO直接光度法测定铜时钴(镍)的干扰及其消除

使用BCO直接光度法测定钢及合金中铜含量是一个较好的方法,由于它良好的重现性和选择性故被日本及我国采用作为标准方法。但钴(镍)的干扰严重故不适用于含钴的试样。 本文指出,虽然普遍采用PH8.7～9.5作为测定铜的适宜条件,但不宜于测定含钴的试样,因为在此条件下,钴与试剂形成无色络合物,耗用了试剂,降低了吸光度。又指出铜的显色在PH8.0～9.8之间保持恒定,但钻的BCO络合物,由于不夠稳定在PH8.5以前不与试剂反应,故若把条件控制在8.3±0.2,钴就不再干扰而铜的吸光度仍然保持PH8.7～9.5时的强度。文中还给出了详细的分析手续及实际试样的分析数据。     

高耐磨合金钢W1研制

论述合金元素C、W、Cr、V、RE在钢中的作用及高耐磨合金钢W1成分的选择。介绍了四因素三水平正交设计法进行W1钢的冶炼、锻造和热处理工艺。稳定条件试验取得了良好的效果。推荐的W1化学成分为CⅡWⅢCrⅠVⅡ,其洛氏硬度HRC达到62.48，冲击韧性αk达到22.85J/cm^2。与M2高速工具钢相比，HRC高一些，αk稍低一些，但合金元素含量仅为M2钢的40%左右，生产成本低，经济效益十分显著。     

喷射成形及时效处理对Cr12MoV钢组织及性能的影响

采用喷射成形技术制备了 Cr12 Mo V钢 ,应用金相、X射线衍射分析、差热分析等实验手段对该钢的微观组织及性能进行了分析和研究 .结果表明 ,喷射成形 Cr12 Mo V钢的显微组织得到了显著的细化 ,与 Cr12 Mo V钢铸态组织不同处在于其主要由奥氏体组成 .由于喷射成形过程中的冷却速度快 ,奥氏体中高度固溶了碳及合金元素 ,其晶格常数达 0 .362 0 nm,且喷射成形钢的马氏体起始转变温度 (Ms)亦低于常规工艺制备的钢的 Ms.随着时效温度的升高 ,亚稳奥氏体逐渐发生了转变 ,Cr12 Mo V钢的硬度在 570°C时效温度处出现峰值 ,由时效处理前的 HRC38增大至 HRC60 .时效合金主要由马氏体构成 .当时效温度高于 570°C时 ,Cr12 Mo V钢的硬度剧烈下降 .因此 ,570°C是喷射成形 Cr12 Mo V钢进行时效处理的临界温度 .     

固体粉末法渗覆氮化钛和碳化钛

用含钛和氮的化合物作渗剂，采用化学热处理方法，对20钢、45钢及W18Cr4V钢分别加热到850～950℃，保温6～8h，可以在试样表面得到TiN-TiC化合物层，层深0.3～2.2μm，显微硬度1894～1991HV，试验结果表明，在同一保温时间情况下，化合物层随加热温度升高而加深，在同一加热温度情况下，化合物层随保温时间延长而变厚。     

铝钒合金化对高铬铸铁组织与性能的影响

探讨了铝、钒合金化对屈氏体高铬铸铁组织与性能的影响。实验结果表明,含Al 0.20％—0.30％ 可显著改善碳化物的大小及分布,使其变成岛状,并细化了基体组织,提高其耐磨性及冲击韧性。含 V 0.40％—0.50％ 可使铸态高铬铸铁的冲击韧性、硬度及耐磨性均得到提高。因此,采用铝、钒合金化办法,是改善高铬铸铁组织与性能的有效途径之一。