H13钢热疲劳性能研究

以盐浴法为手段,对H13钢进行了热疲劳实验,探讨了淬火温度、回火温度、表面处理对其热疲劳失效裂纹的影响并确定了合理的热处理工艺。实验得出:试样热疲劳循环次数在400个周期时,裂纹形成后扩展迅速,裂纹平均生长速度约为2.51×10-3mm/周,而采用1 020℃淬火、640℃回火热处理工艺,与裂纹平均生长速度相比,热疲劳裂纹生长速度减缓了0.45×10-3mm/周,表面渗氮的试样裂纹源可推迟50个热疲劳循环周期。     

ZAlSi7Cu4在不同工艺条件下的热疲劳性能

对不同工艺处理的铝硅合金ZAlSi7Cu4,用自约束型热疲劳试验机进行25～350℃的热循环试验,研究了不同处理工艺对该材料热疲劳性能的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察了试样的热疲劳裂纹形貌,分析了合金热疲劳损伤机制。结果表明,在350℃下,经过T6处理的该材料相对其他处理工艺具有更好的热疲劳性能。颗粒的位向会影响裂纹的扩展路径;氧化孔洞的曲率半径较大时可减缓裂纹在孔洞边缘的萌生扩展;材料在T6、铸态淬火+时效、铸态3种处理工艺下的试样表面硬度随着热循环次数的增加总体呈现下降趋势,而在裂纹萌生前的一段周次内,T6和铸淬+时效试样的硬度均微弱回升。     

热处理工艺参数对Cr2Ni4MoV钢机械转子性能的影响

采用不同淬火温度和回火温度对Cr2Ni4Mo V钢转子进行了热处理,并进行了耐磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果表明:在试验条件下,随淬火温度和回火温度的提高,转子的耐磨损性能和热疲劳性能均先提高后下降;当淬火温度为860℃、回火温度为600℃时,转子的磨损体积最小,主裂纹深度和主裂纹宽度最小,耐磨损性能和热疲劳性能最佳。Cr2Ni4Mo V钢转子的热处理工艺参数优选为:淬火温度860℃、回火温度600℃。     

5CrMnMo钢的热疲劳裂纹研究SCIEI

通过自制Coffin型及自约束型热疲劳试验机研究了5CrMnMc钢经不同热处理后的热疲劳行为。利用扫描电镜、透射电镜等揭示了热疲劳裂纹萌生及其扩展。结果表明,淬火态的5CrMnMo钢绝大多数热疲劳裂纹优先在晶界处萌生;淬回火态的试样裂纹主要萌生于碳化物与基体的脱开处,或形成晶界裂纹;无论是淬火或淬回火态的试样其热疲劳裂纹主要沿着碳化物与基体脱开处及晶界裂纹桥接而扩展。     

热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及性能的影响,并与国产H13钢进行了对比。结果表明,经1020℃淬火,TQ1钢硬度能达到56.8 HRC,晶粒度可达8级;在500℃回火3次后,具有明显的二次硬化效应,回火硬度达到52.5 HRC;TQ1热作模具钢的最佳热处理工艺(1020℃淬火+500℃回火3次)能使其具有较高的硬度和比H13钢更细小均匀的显微组织。     

34CrNiMo6钢连杆热处理工艺研究

针对某型号柴油机连杆强度和硬度匹配性差的问题,通过正交试验研究了34CrNiMo6钢连杆淬火回火热处理工艺,分析了不同工艺参数(淬火冷却介质、冷却时间、回火温度、回火时间等)对零件淬火、回火后的金相组织、硬度及力学性能的影响,得出了优化的热处理工艺参数。结果表明,影响34CrNiMo6钢连杆强度与硬度重要程度的因素次序是:回火温度最大,回火时间和淬火冷却介质其次,冷却时间最小。使用优化的工艺参数能使材料强度和硬度很好地匹配,满足柴油机连杆要求。     

30CrNi4Mo钢的组织和冲击疲劳性能的研究

研究了30CrNi4Mo钢不同热处理的组织和冲击疲劳性能。结果表明,30CrNi4Mo钢正火低温回火的组织由贝氏体、马氏体和残余奥氏体组成,淬火低温回火组织为回火马氏体和残余奥氏体。正火低温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命高于淬火低温回火和淬火高温回火的冲击疲劳裂纹形成寿命,淬火高温回火的冲击疲劳总寿命高于正火及淬火低温回火热处理的冲击疲劳寿命。分析了多冲击疲劳裂纹扩展的行为,讨论了正火低温回火冲击疲劳裂纹形成寿命较长及淬火高温回火提高冲击疲劳总寿命的原因。     

常用模具材料热处理的显微组织及性能分析

通过对T8、CrWMn、9SiCr、Cr12MoV和GCr15五种模具材料在常规热处理工艺下的力学性能比较,并利用金相、扫描电子显微镜对其显微组织和断口形貌进行分析,优化了它们的热处理工艺.结果表明,这五种材料热处理后的断口形貌均为解理或准解理脆性断裂,组织结构为回火马氏体、残余奥氏体和碳化物.且Cr12MoV经1010℃淬火、200℃回火后的硬度为63HRC;T8钢经785℃淬火、200℃回火后的硬度为61HRC:CrWMn经835℃淬火、200℃回火后的硬度为60.2HRC;9SiC经865℃淬火、200℃回火后的硬度为61HRC:GCr15钢在835℃淬火200℃回火后的硬度为61.5HRC.     

热处理工艺对G105钻杆材料抗腐蚀性能的影响

通过对G105钻杆材料热处理工艺试验,研究不同回火温度对材料组织的影响,并利用电化学测试和慢应变速率拉伸试验分析G105钻杆材料在不同热处理条件下的组织和性能变化对其腐蚀性能的影响。结果表明：采用890℃淬火+620℃回火、890℃淬火+580℃回火热处理后,材料性能能够满足G105钻杆技术要求;回火温度影响材料的力学性能,回火温度越高材料的塑性及韧性越强;采用890℃淬火+620℃回火处理后的显微组织优于890℃淬火+580℃回火工艺,并具有更佳的抗腐蚀性能。     

热处理工艺对50钢超高周疲劳性能的影响

对50钢进行了正火 高温回火、中温回火、高温回火三种不同热处理状态的对称拉压超声疲劳试验,同时用扫描电子显微分析技术和X射线能谱分析方法对50钢的疲劳断口形貌进行显微分析,研究其疲劳断裂行为和疲劳断裂机理.结果表明,50钢存在表面和内部两种裂纹萌生机制;在本试验范围内,热处理工艺对50钢超高周疲劳性能的影响较低周和高周为小,随着寿命的增加,影响越来越弱;热处理工艺对50钢不同的疲劳阶段有不同的影响起源于不同的裂纹萌生机制,对常规疲劳性能起改善作用的热处理工艺可能对材料超高周疲劳性能的改善没有太大作用.     

热处理对镍基合金碳化钨硬面涂层疲劳强度的影响

为了提高真空熔覆Ni基合金-WC复合涂层的基体硬度和强度，对涂层后的材料进行正火或调质处理，并比较了热处理前后涂层的基体硬度以及涂层的硬度分布。通过旋转弯曲疲劳试验，比较涂层试样与未涂层试样在正火或调质处理后的疲劳强度。试验结果表明，热处理能够提高涂层基体的硬度；经过正火或调质处理后的涂层试样，在高周疲劳时，它们的疲劳强度基本相同；在低周疲劳时，调质涂层试样的疲劳强度比正火涂层试样的大。     

硬质合金热处理研究进展

综述了硬质合金热处理研究进展,普通硬质合金可通过淬火回火处理,渗硼碳及硼－镧共渗化学热处理,双重淬火回火处理,真空热处理,离子注入,激光热处理来提高其抗弯强度,表面硬度和耐磨性,断裂韧性等力学性能,钢结硬质合金可通过选择合适的淬火回火工艺,渗硼和硼－硫共渗化学热处理来提高合金的表面硬度,耐磨性和热疲劳抗力,从而达到提高硬质合金产品使用寿命的目的。     

高压热处理对35CrMo钢组织与硬度的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和硬度计分析和测试了35CrMo钢经高压热处理结合高温回火后的组织和硬度,并与传统调质工艺处理后作比较。结果表明,高压热处理后35CrMo钢经高温回火后可析出弥散分布的颗粒状碳化物,有效提高了35CrMo钢的硬度。经3 GPa压力、860 ℃×20 min高压热处理+550 ℃×60 min回火后,35CrMo钢的硬度为45 HRC,较同工艺传统调质处理提高了7.14%。     

中间高温回火工艺对15MnNi4MoA渗碳钢微观组织及性能的影响

研究了15MnNi4MoA钢渗碳后的热处理工艺对其微观组织及性能的影响。设计了3种不同的渗碳后热处理工艺:淬火+低温回火、一次高温回火+淬火+低温回火、两次高温回火+淬火+低温回火,并对热处理后的力学性能及微观组织进行了对比和分析。通过扫描电镜对3种不同热处理后的显微组织和冲击断口形貌进行了观察。同时,对不同热处理工艺的试样进行了维氏硬度和常温冲击吸收能量(U型缺口)检测。结果表明,经3种不同的热处理后,试样的微观组织差异不大,均为马氏体+残留奥氏体组织。其中,经两次高温回火处理所得到的试样,马氏体组织更加细小,力学性能更加突出,心部硬度降低至358 HV,表面硬度提高到664 HV,常温冲击吸收能量达到143 J。     

Cr12MoV钢冲裁模的失效分析与热处理工艺优化

Cr12MoV钢冲裁模使用时因过度磨损而早期失效,从服役环境、化学成分、硬度、显微组织进行分析,并采用有限元仿真对冲裁模服役时的温度分布进行计算。结果表明:冲裁模化学成分符合标准规定,硬度略低于技术要求,显微组织中共晶碳化物不均匀度及大块碳化物尺寸超出标准规范,现场测试及仿真计算表明冲裁模服役温度较高(<500 ℃)。冲裁模热处理工艺不当,组织存在缺陷,抗回火稳定性及热疲劳性较差,使用过程中因服役温度较高发生回火软化,从而造成冲裁模的早期磨损失效。建议采用具有高淬高回特征的热处理工艺,利用Cr12MoV钢的二次硬化效应赋予冲裁模良好的抗回火稳定性。利用优化后的工艺生产的冲裁模使用寿命提高至原来的4.62倍。     

Novel water-air circulation quenching process for AISI 4140 steel

AISI 4140 steel is usually used after quenching and tempering. During the heat treatment process in industry production, there are some problems, such as quenching cracks, related to water-cooling and low hardness due to oil quenching. A water-air circulation quenching process can solve the problems of quenching cracks with water and the high cost quenching with oil, which is flammable, unsafe and not enough to obtain the required hardness. The control of the water-cooling and air-cooling time is a key factor in the process. This paper focuses on the quenching temperature, water-air cycle time and cycle index to prevent cracking for AISI 4140 steel. The optimum heat treatment parameters to achieve a good match of the strength and toughness of AISI 4140 steel were obtained by repeated adjustment of the water-air circulation quenching process parameters. The tensile strength, Charpy impact energy at ?10 °C and hardness of the heat treated AISI 4140 steel after quenching and tempering were approximately 1098 MPa, 67.5 J and 316 HB, respectively.     

新型Fe-Cr-Mo-V系热强耐蚀钢的热处理工艺

新型Fe-Cr-Mo-V系热强耐蚀钢是一种新开发的具有高硬度,红硬性和一定耐腐蚀性的特种钢材.通过对淬火和回火试样的微观组织观察和硬度测试,研究了该钢种的热处理工艺.结果表明,该钢种的最佳热处理工艺为1 120℃水淬,560℃回火2 h,经该工艺处理后材料的拉伸强度为1 607 MPa、冲击功为8.2J、断面收缩率为30.56%,伸长率为4.4%.     

深冷处理对H13钢组织和热疲劳性能的影响

采用OM、SEM、TEM、XRD、显微硬度计以及热疲劳试验机等方法研究了深冷处理对H13型热作模具钢的组织和性能的影响,并与常规淬回火工艺进行了对比分析。结果表明,在常规的淬回火工艺的基础上增加深冷处理有利于细化试验钢的晶粒组织并促进残留奥氏体向马氏体转变。此外,在深冷处理的条件下马氏体晶格由于在极低温易发生收缩而促使碳原子在位错等缺陷处偏聚,回火过程中以碳化物的形式析出。这些析出的大量细小弥散分布的碳化物可钉扎位错,对热循环引起的应力集中起到一定的缓解作用,减缓降低热疲劳裂纹扩展速率。且深冷处理后细小弥散分布的碳化物析出降低了H13钢热疲劳过程中碳化物长大速率,减少了热疲劳裂纹的数量,从而提高热疲劳性能。     

BSW T15钢的真空热处理

利用真空淬火回火设备、洛氏硬度计及扫描电镜,研究了淬火温度和回火温度对BSW T15钢真空高温淬火后性能的影响,并分析了BSW T15钢高温淬火时开裂的原因。结果表明,淬火温度从1200 ℃降低10 ℃后,表面硬度保持在62.5～64.5 HRC范围内,畸变量减小且有效防止了淬火开裂;采用合适的回火温度、合理的工装方式及优化的工艺,畸变量降低至0.15 mm, BSW T15钢的热处理工艺指标均满足工艺要求。     

提高渗碳淬火齿轮硬度的后处理工艺

研究了20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮在低温回火后硬度较低时进行后冷处理和后低温回火处理对表面硬度、有效硬化层深度及心部硬度的影响。结果表明,20Cr2Ni4A钢在渗碳淬火低温回火后的残留奥氏体稳定化现象并不明显,此时进行冷处理仍能提高工件硬度,而当残留奥氏体较多时具有低温回火二次硬化现象,提高低温回火温度也能提高表面硬度。据此可采用后冷处理和后低温回火工艺提高硬度,代替常规的重新高温回火+渗碳淬火+低温回火的返工工艺。后冷处理温度可根据Mf点确定,对于渗碳后高温回火并重新加热淬火和低温回火工艺,Ms和Mf点不能按常规方法计算,可根据残留奥氏体含量进行估算。