钨12稀土高速钢

0 前 言 随着材料工业的发展和机床切削速度的提高,用于制造切削刀具的通用高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2已不能满足现代化生产的要求;由于合金元素钴的短缺及经济方面的原因,又不可能大量采用含钴的超硬高速钢。为此重庆大学等单位联合研制了W12Mo2Cr4VRE(简称钨12稀土,简写W12RE)高性能高速钢以满足广大用户的需要。     

W18Cr4V钢热处理工艺比较分析

W18Cr4V是钨系高速钢的典型钢种,它是一种历史最久、应用最广的通用型高速钢,其化学成分及临界点见附表1。附表IW18Cr4V钢的化学成分及临界点W18Cr4V被广泛地用于制造车刀、洗刀、拉刀、铰刀、插齿刀、钻头、丝锥等工业刀具。此外还常用于高温轴承,以及某些要求特别耐磨的冷作模具,如冷挤攻模、冷墩冲孔模等。W18Cr4V钢制造刀具的加工路线是：下料、锻造成坯、球化退火～机加工～淬火一多次回火～精整（磨刃）。W18Cr4V钢中的合金元素含量很高,特别是钨的含量高达18％,钢中合金碳化物的数量很多,碳化物不均匀性较严重。高速钢…     

钢中动态再结晶力学测定及其数学模型

采用物理模拟的方法，对W18Cr4V高速钢和H13热作模具钢热变形过程中的动态再结晶规律进行了研究，提出采用加工硬化率-应变图可以判断动态软化的开始和结束所对应的应变．与传统的采用应力-应变图的方法相比，该方法具有准确、直观的优点．采用该方法，可以判断动态软化的类型．建立了W18Cr4V高速钢和H13热作模具钢的动态再结晶的动力学、晶粒尺寸的数学模型．     

高速钢刀具在深冷处理时的表面换热系数的计算

在对材料为W9Mo3Cr4V的高速钢刀具进行深冷处理的有限元模拟时,表面换热系数是一个重要的系数。为得到此参数,采用了反传热法对由深冷处理实验测定材料为W9Mo3Cr4V的试件所得到的温度曲线进行处理,从而得到其表面换热系数,用此系数作为相同材料的高速钢刀具的表面换热系数。文中的分析和计算是在FEPG软件和Visual C++编程语言的辅助下自动完成的。     

黑色金属冷挤压凸模的热处理

随着冷挤压技术的发展,对黑色金属冷挤压凸模的性能提出愈来愈高的要求。本文针对目前国内使用较多的冷挤压凸模材料——W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2高速钢,探讨了控制其原材料质量(碳化物的不均匀性)和采用合理的热处理工艺对冷挤压凸模寿命的影响。并且介绍了气体软氮化工艺在冷挤压模具上的应用,和国内研制的新型冷挤压模具钢65Cr4W3Mo2VNb及6W6Mo5Cr4V的试用情况。 生产实践表明,采用新钢种、制订合理的热处理工艺和采用气体软氮化是提高黑色金属冷挤压凸模寿命的有效途径。     

W6Mo5Cr4V2高速钢组织与性能特点分析

文章针对W6M05Cr4V2钢的性能要求，从高速钢的成分、组织及热处理工艺等角度进行分析，指出了决定其性能的主要因素．     

高速钢切削刀具超低温相变对耐磨性的影响

研究了回火态W6Mo5Cr4V2高速钢刀具在超低温温度场中发生相变。占高速钢体积百分数最大的回火马内体脱溶出细小、弥散的碳化物颗粒,残留奥氏体也相继发生马氏体转变,最后残留2％左右。试验表明,超低温处理后的高速钢刀具的机械性能进一步增加,特别是耐磨性能显著提高,延长了高速钢刀具的使用寿命。     

高速钢表面PN＋PVD复合处理工艺和性能研究

采用多弧离子镀设备,在高速钢W18Cr4V上先进行等离子氮化,再沉积TiN薄膜,研究了不同渗氮温度和时间对PN+TiN薄膜组织和性能的影响.结果表明,温度为500℃左右和时间为2h以上条件下对W18Cr4V进行渗氮处理后再沉积TiN薄膜,可以得到最佳的薄膜表面显微硬度(1800～2000HV0.05)和膜/基结合力(50N),涂层耐磨性也得到明显提高.     

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.     

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。     

45钢/W6Mo5Cr4V2高速钢刀具的摩擦焊接研究

对45钢/W6Mo5Cr4V2高速钢刀具的摩擦焊接工艺及焊接效果进行了试验研究,结果表明,采用优化的摩擦焊接工艺参数及合理的焊后热处理工艺可获得具有良好显微组织和力学性能的焊接接头。     

高速钢中碳化物相的定量分析——X射线衍射仪法国家标准

高速钢具有良好的耐磨性与红硬性而得到广泛应用。这种耐磨性与红硬性的获得主要取决于钢中碳化物的类型、数量、形貌和分布。因此,通过定量测定钢中各碳化物含量,研究其溶解、析出规律,不论是对提高高速钢的使用寿命或是研制、开发新型高速钢都具有十分重要的现实意义。尤其在世界各国都正在取代高合金的W18Cr4V型高速钢的今天,则更有其巨大的潜在经济效益。     

高速插齿

高速插齿法是提高窄齿轮齿形加工生产率的有效方法。本文通过对展成法插齿特有规律的分析,提出目前国产W18Cr4V高速钢插齿刀能适应窄齿轮高速插齿需要。并通过高速插齿工艺试验,指出了实现高速插齿时的方向。     

脉冲磁场对高速钢刀具材料微观硬度的影响

研究脉冲磁场对W9Mo3Cr4V高速钢刀具材料微观硬度的影响规律. 利用自行构建的磁处理试验平台对高速钢试样进行定向脉冲磁化处理. 研究不同的脉冲磁场强度、磁场频率和磁化时间对高速钢材料微观硬度的影响规律,通过观察高速钢材料金相组织,分析脉冲磁场作用下高速钢材料的微观组织变化机制. 试验结果表明,在选择合适的脉冲磁化工艺参数条件下,高速钢材料的微观硬度能够明显提高. 脉冲磁场作用促使金属材料中一部分残余奥氏体转化为硬而脆的马氏体,使马氏体含量升高,材料组织变得均匀.      

抗磨耐热堆焊焊条的研究

采用H08A作焊芯,通过焊条药皮过渡W、Cr及V等合金元素,研究出具有优良抗磨耐热性能的堆焊焊条,并对稀土镁复合变质剂的作用进行分析与讨论。研究表明,在焊条药皮中加入适量的稀土镁复合变质剂,焊态下能使高速钢W18Cr4V堆焊金属中的共晶碳化物由连续网状及粗大骨骼状转变成孤立细小的不规则块状,从而大幅度提高冲击韧性及抗磨性。     

高速钢铣刀开裂原因分析

对W6Mo5Cr4V2高速钢铣刀热处理后出现的多处不规则分布的锯齿状裂纹进行了多方面的分析,确定其开裂的主要原因是由于原锻件中碳化物分布严重不均匀,从而增加了钢的过热敏感性,导致在正常热处理时发生了局部过热、过烧,以致开裂。     

高强韧性65Cr4W3Mo2VNb基体钢

本文是关于高强韧性65Cr4W3Mo2VNb基体钢的研究报告。文中总结了新钢种多年试验的成果,并着重分析其合金成分,基本性能和热处理工艺。 新钢种在高速钢的淬火基体成分上适当地提高了碳量,同时加入0.2～0.3％的Nb(铌)。实践证明:新钢种冶金质量优良,工艺性能良好,强韧性能高;并可通过热处理工艺的调整,得到强度、韧性和耐磨性能的不同配合,适应多种工作模具的需要;用于制作冷镦、冷挤模具,使用寿命比W18Cr4V,Cr12MoV等钢模具有成倍的提高。这是一种成分设计合理,具有特色的新型冷模具钢钢种。     

磁控溅射与电弧离子镀制备TiN薄膜的比较

分别采用磁控溅射和电弧离子镀在抛光后的W18Cr4V高速钢基体表面沉积TiN膜层,利用纳米力学系统、扫描电子显饭镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜进行测试,比较了两种方法所制备的薄膜的异同.结果表明:磁控溅射所制备的薄膜表面平整,但沉积速率和硬度均低于电弧离子镀制备的薄膜.     

高速钢深冷处理工艺规范的选择

本文针对淬火,三次回火的W18Cr4V钢进行多种规范的深冷处理,通过组织、性能对比,确认采用慢速、长时间深冷处理强化效果最佳。淬回火态高速钢深冷处理时,残余奥氏体转变不是主要转变过程,大量微细碳化物弥散均匀析出是其强化主要原因。     

基于局部摩擦因数模型的切削力预测建模

基于局部摩擦因数模型分别建立前刀面摩擦区、切削刃钝圆区、后刀面摩擦区的受力预测模型,进而获得切削力预测值.以钨钼系高速钢（W6Mo5Cr4V2Al）刀具和20Cr2Ni4合金钢为研究对象建立直角切削实验,通过三向测力仪测量直角切削主切削力和切深抗力,并与预测切削力进行对比,数值基本吻合.分析了切削参数以及刀具前角对切削力大小的影响规律.结果表明切削力随切削速度和刀具前角的增加有减小的趋势,随着切削深度的增加明显增大.