深冷处理后SKD11钢组织与冲击磨料磨损机理研究

利用金相显微镜、扫描电子显微镜、硬度计和冲击试验机观察并测试了淬火+深冷处理+回火处理(简称"深冷处理")后SKD11钢的显微组织、硬度和冲击性能,利用MLD-10型动载荷磨损试验机测试了该工艺下SKD11钢的冲击磨料磨损性能,并对冲击磨料磨损的机理进行了分析。研究结果表明:深冷处理后SKD 11钢的组织由隐晶马氏体、残余奥氏体和不同种类的碳化物组成,碳化物包括共晶碳化物、未熔碳化物和点状碳化物。深冷处理SKD 11钢的硬度为59.2 HRC,无缺口试样的冲击功约为16 J。在冲击磨料磨损试验中,深冷处理的SKD11钢磨损量随磨损时间近似呈线性增加,在所研究的磨损时间内,深冷处理后SKD 11钢前期的磨损机理主要为微观切削磨损和多次塑性变形磨损,后期的磨损机理主要为应变疲劳磨损。     

深冷处理对38CrMoAlA尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对38CrMoAlA尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,淬火并回火后和氮化后分别增加深冷处理能够显著提高38CrMoAlA的尺寸稳定性,而在淬火后回火前和氮化后分别增加深冷处理对硬度的改善较为明显。氮化处理后再次进行深冷处理均能进一步提高尺寸稳定性和硬度。深冷处理能够使得马氏体基体上析出大量弥散分布的碳化物颗粒。     

深冷处理对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,渗碳+深冷+淬火+深冷+回火处理能够显著提高20CrMnTi 钢的尺寸稳定性,同时能够提高硬度。渗碳后的深冷处理对于尺寸稳定性的改善作用较大,深冷处理能够使部分残留奥氏体转变为马氏体,并在马氏体基体上析出超细碳化物颗粒。     

95Cr18不锈钢的深冷处理

研究了深冷处理对95Cr18不锈钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性的影响.结果表明,深冷处理可以显著降低钢中的残留奥氏体量,析出更多的细小碳化物颗粒,提高钢的硬度及耐磨性;耐腐蚀性略有提高,但冲击功有所下降.95Cr18不锈钢在Mf点温度(-70～-90 ℃)进行深冷处理即可,继续降低深冷温度或进行两次深冷处理,并不能进一步改善其组织和性能.经过试验比较,95Cr18不锈钢经1 050 ℃淬火后1 h内进行-70～-90 ℃深冷处理(保温1～2 h),处理后1 h内进行160 ℃回火,效果较好.     

深冷处理对冷作模具D2钢性能的影响分析

对冷作模具D2钢进行不同的深冷处理,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨性和冲击韧度的测试与分析。结果表明,深冷处理,尤其是淬火回火后再进行深冷处理,有利于促进钢中碳化物的弥散分布,提高表面硬度、耐磨性和冲击韧度;淬火回火后进行-196℃×2 h深冷处理的冷作模具D2钢,其表面硬度较未经深冷处理试样提高5.38%,20℃磨损体积减少68.89%、200℃磨损体积减少77.74%,冲击韧度提高40.80%。     

深冷处理对45钢组织和硬度的影响

用液氮作为冷却介质对45钢进行了深冷处理,测试并比较了深冷处理和未深冷处理试样的洛氏硬度,用光学显微镜观察了两组试样的显微组织。结果表明:45钢深冷处理后的组织变得更加均匀,珠光体片层间距也变小,且大量残余奥氏体转化为力学性能更好的马氏体;深冷处理是一种提高45钢硬度的有效方法。     

齿轮钢表面激光熔覆Ni基涂层工艺参数优化

采用激光熔覆技术在18CrNiMo7-6齿轮钢表面制备Ni基涂层，研究激光功率、扫描速度和送粉率对Ni基涂层熔覆质量和微观组织的影响，建立激光熔覆工艺参数与涂层宏观尺寸、微观组织和显微硬度之间的关系。结果表明，随着激光功率的增大，涂层的熔高、熔宽、熔深增大，微观组织细化，显微硬度增大；随着扫描速度的增大，涂层熔高、熔宽、熔深减小，微观组织粗化，显微硬度减小；随着送粉率的增大，涂层的熔高增大，熔宽先增大后减小，熔深减小，涂层微观组织细化，显微硬度增大。以涂层宏观形貌、微观组织结构和显微硬度为涂层质量评估指标，优选得到的最佳工艺参数为：激光功率700 W,扫描速度2 mm/s,送粉率11.1 g/min。     

深冷处理对铜合金组织与性能影响

对经挤压后的Cu-6%Al铜合金进行-196℃的深冷处理,研究深冷处理时间对其组织和性能的影响。结果表明:Cu-6%Al铜合金经深冷处理后组织中剪切带细化,孪晶形成。随着深冷时间的延长,Cu-6%Al铜合金的布氏硬度变化呈现先增大再减小,后趋于平稳的趋势,在12 h处达到峰值,为181.6 HBS,并建立了布氏硬度与深冷时间的关系方程。随着深冷处理的进行,Cu-6%Al铜合金的抗拉强度和屈服强度得到提升,而均匀伸长率的变化并不明显。研究发现,挤压变形后的Cu-6%Al铜合金经过深冷处理,其微观组织更为均匀,力学性能更加优异。     

深冷降温速率对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

为提高W6Mo5Cr4V2高速钢的耐磨性,探究了进行深冷工艺时,在不同降温速率的影响下,磨损性能的变化规律。首先对W6Mo5Cr4V2高速钢进行传统的淬火处理,之后加入不同降温速率的深冷处理,最后进行回火处理。采用磨损率对其磨损性能进行了测定,探究耐磨性和硬度的关系,观察磨痕的微观形貌,并对微观组织进行SEM测试,从而分析耐磨性提高的原因。结果表明,未深冷处理试样以黏着磨损为主,深冷后的试样以氧化磨损为主;耐磨性随降温速率的增加先增加,在降温速率为2℃/min时耐磨性最好,相比于未深冷处理试样约提高1.5倍,之后随降温速率的进一步增加而降低。分析认为耐磨性提高是由于深冷处理极大地促进了残留奥氏体向马氏体的转变,促进了细小弥散碳化物的析出,从而提高了硬度,并增强了基体的抗磨损性能。     

深冷处理对CrWMn合金钢微观组织和性能的影响

研究了CrWMn合金钢在不同的深冷处理时间下的机械和摩擦行为。采用X射线衍射仪、MH-5维氏硬度计、MFT-5000摩擦试验机、扫描电镜、能谱分析仪考察了不同深冷处理时间对试样微观组织和耐磨损性能的影响。结果表明:相比于常规热处理,深冷处理可以使组织内部分残余奥氏体转变为马氏体,并且在马氏体间弥散析出细小的颗粒状碳化物。经过24 h深冷处理后,Cr WMn合金钢的硬度达到907.1 HV,比未深冷处理提升9.8%;磨损率在垂直载荷200 N,线速度8 mm/s时为18.6×10~(-6) mm~3/J,比未深冷处理耐磨损性能提升5.3%,表现出较好的耐磨损性能。     

深冷及钝化处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢磨损性能的影响

通过对深冷及钝化处理工艺下W6Mo5Cr4V2高速钢磨损情况的研究,以及对其微观组织进行SEM观察和磨痕分析,分析了磨损机理以及耐磨性提高的原因。结果表明:未深冷试样以粘着磨损为主,深冷以及钝化处理后的试样以氧化磨损为主;深冷处理可以显著提高材料的硬度和耐磨性,相比于深冷处理前耐磨性可以提高1.5倍,这是由于深冷处理后析出碳化物的平均尺寸减小为深冷处理前的一半左右,碳化物数目约增长了46%,而且分布更加均匀;钝化处理工艺不改变材料的硬度,但是可以改善材料初期的磨损情况,减小振动,提高耐磨性,这是由于钝化处理工艺促进材料表层出现含碳的薄膜,有一定润滑作用,从而改善了材料的耐磨性。     

深冷处理温度对W6Mo5Cr4V2高速钢组织及硬度的影响

为改善高速钢的性能,利用程序控制深冷箱对W6Mo5Cr4V2试件进行了不同温度(-120~-180℃)下的深冷处理,随后进行560℃×60 min回火处理。对深冷处理后的试件进行了显微组织观察,并对其硬度及红硬性进行了检测。结果表明,经深冷处理后马氏体基体上可析出大量弥散分布的碳化物,随深冷温度的降低,二次碳化物的尺寸减小,马氏体基体组织细化,试件的硬度提高。大、小二次碳化物的最小平均尺寸分别出现在-150和-120℃,经-180℃处理试样的硬度最高,为65.2 HRC,-150℃处理试件的红硬性表现为最好。     

深冷处理对40CrNiMoA合金结构钢组织和性能的影响

对40CrNiMoA合金结构钢分别进行回火前和回火后的深冷处理,研究了深冷处理后钢的组织和性能变化,并与未深冷处理的进行对比.结果表明,回火前进行深冷处理的抗拉强度和屈服强度降低,而伸长率和断面收缩率明显提高,说明深冷处理能够提高材料的塑性;回火后深冷处理,钢的强度、塑性和韧性都得到提高,并且此时的微观组织更加均匀.因此,回火后进行深冷处理能够较为全面地改善40CrNiMoA的综合性能.     

深冷处理对M2Al高速钢高温耐磨性的影响

探究了不同深冷处理温度对M2Al高速钢高温耐磨性的影响。结果表明,经过深冷处理的M2Al高速钢试样微观组织发生了变化,残留奥氏体转变为马氏体,碳化物尺寸减小并且弥散分布在马氏体基体上。随着深冷温度的降低,碳化物的尺寸减小且分布均匀。M2Al高速钢经过深冷处理后高温摩擦因数比未深冷处理的减小,其中-160 ℃深冷处理试样的高温摩擦因数比未深冷处理的降低55.7%,经过深冷处理的M2Al高速钢磨损量比未深冷处理的减小,其中-160 ℃深冷处理后磨损量最小。未深冷处理的M2Al高速钢试样磨损形貌比较粗糙,发生严重的粘着磨损,经过-160 ℃深冷处理的试样,磨痕比较浅,磨损形式主要为磨粒磨损。当深冷处理温度为-160 ℃时,M2Al高速钢的高温耐磨性提升效果最好。     

深冷处理对37CrMnMo钢组织及力学性能的影响

将回火后的37CrMnMo钢直接浸入液氮,研究了深冷处理时间和深冷次数对钢组织及力学性能的影响。结果表明:深冷处理对钢的冲击性能影响最大,深冷4 h时,钢的冲击功为80 J,较调质处理提高了56.9%;深冷3次时,冲击功为88.2 J,较调质处理提高了72.9%。液氮温度下钢的晶格收缩促使微细碳化物析出,细化晶粒;部分粗大碳化物碎化产生细小碳化物。     

深冷处理对AZ91镁合金组织与性能的影响

对AZ91镁合金进行了固溶+不同深冷处理时间+时效的复合工艺处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度仪、万能试验机以及摩擦磨损试验机等仪器设备研究了不同深冷处理时间对AZ91镁合金显微组织、力学性能及耐磨性能的影响规律。结果表明:AZ91镁合金经410℃8 h固溶+(-196)℃12 h深冷处理+180℃8 h时效复合工艺处理后,其硬度、抗拉强度及伸长率较未深冷处理的分别提高了19.2%、25%和37.4%,其平均摩擦因数与磨损率分别为0.22和0.382 mg/(m·N),较未深冷处理的降低了50%和32.7%。深冷处理工艺有效细化了AZ91镁合金组织的晶粒尺寸,促使β-Mg_(17)Al_(12)相成颗粒状且弥散均匀分布的析出,显著提高了其力学性能和耐磨性能。但随着深冷处理时间的增加,β-Mg_(17)Al_(12)相会逐渐偏聚与粗化,导致合金的力学性能有所下降。     

深冷处理对Cr12钢组织和力学性能的影响

研究了经不同工艺深冷处理的Cr12钢的显微组织和力学性能。结果表明,深冷处理可以在一定程度上提高Cr12钢的硬度,明显提高其耐磨性,其中深冷处理6h后钢的磨损失重下降了45％。但淬火后进行深冷处理,再于180℃回火8h的Cr12钢的冲击韧度未能得到明显改善。     

深冷处理对Cr12MoV钢组织和耐磨性能的影响

对经不同工艺深冷处理后的Cr12MoV钢进行了显微组织观察和力学性能检测。试验结果表明,深冷处理可以不同程度地提高Cr12MoV钢的硬度;淬火后进行深冷处理＋180℃×8 h回火后没有改善Cr12MoV钢的冲击韧度;深冷处理可明显提高Cr12MoV钢的耐磨性,其中深冷处理6 h的耐磨性提高最为显著,其磨损失重下降了51.2%。     

6005铝合金深冷处理的组织和性能研究

对6005铝合金试样进行水淬和水淬并深冷处理,在不同温度下进行单级时效.通过观察金相组织,测试硬度、抗拉强度和冲击韧度来分析深冷处理对6005铝合金时效析出相和力学性能的影响.结果表明:深冷处理能使晶体内沉淀强化相更加均匀细密,并在晶界处产生析出相,提高合金硬度和强度,降低塑性和韧性.水淬后深冷处理的理想时效温度为165℃,时效11h后6005铝合金的硬度达到110HB.相比水淬,最理想的时效温度升高了10℃,硬度提高了12.2％.     

金属碳化物涂层的反应熔覆研究进展

反应熔覆制备金属碳化物涂层是在熔覆过程中原位生成碳化物颗粒相,来增强基体表面的耐磨耐蚀性能。综述了反应熔覆制备金属碳化物涂层的材料构成、工艺方法、组织、力学性能及发展方向。