18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢渗碳工艺参数优化与应用

对不同渗碳工艺下的18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢淬火后进行显微组织观察和硬度测试.结果表明,为使18CrNiMo7-6钢获得弥散分布的颗粒状碳化物的渗层组织和较高的表面硬度,采用的强渗和扩散碳势分别为1.05%和0.80%,20CrNi2Mo钢采用的强渗和扩散碳势分别为1.25%和0.90%.造成这种差异的主要原因是18CrNiMo7-6钢中富含碳化物形成元素Cr,而20CrNi2Mo钢富含非碳化物形成元素Ni.     

18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢高温渗碳工艺的研究与应用

对18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢进行980℃高温渗碳工艺研究,并对其显微组织、显微硬度、表面碳浓度、奥氏体晶粒度等重要工艺指标进行分析。结果表明,为使18CrNiMo7-6和20CrNi2Mo钢渗层获得弥散分布状碳化物、较高的显微硬度、较高的晶粒度等级,通过工艺优化获得最佳工艺为：提高渗碳温度至980℃,冷却方式采用先气冷后二次加热再进行淬火。     

齿轮钢渗碳热处理组织与性能研究

对20CrNi2Mo和20Cr2Ni4钢进行渗碳热处理,研究了其微观组织、硬度、抗拉强度和伸长率等性能。结果表明,钢材的表层硬度由表及里逐渐降低,同一深度下,20CrNi2Mo钢的硬度要高于20Cr2Ni4钢。20CrNi2Mo钢渗碳热处理后具有更好的综合性能。     

渗碳淬火工艺因素对20CrNi2Mo钢热处理畸变影响的研究

采用正交试验方法，研究了淬火温度、渗碳温度、碳势、锻造比、预处理及预热等材料和热处理工艺因素对20CrNi2Mo钢热处理畸变的影响。针对20CrNi2Mo钢渗碳淬火的畸变特性，可通过优化的工艺参数较好地控制20CrNi2Mo钢的畸变。     

20CrNi2Mo材料齿轮渗碳工艺改进

将20CrNi2Mo渗碳钢材料齿轮渗碳工艺由传统的渗碳-缓冷-球化退火-加热淬火-低温回火,改为渗碳后直接淬火,并从理论上分析了直淬的可行性,为20CrNi2Mo的渗碳热处理工艺的改进提供了一些实践经验和理论数据.     

齿轮的渗碳和淬火

简述了渗碳淬火齿轮的常见缺陷及其预防措施,齿轮渗碳前的预备热处理,20CrMo、20CrMnMo、20CrNi2Mo、20Cr2Ni4和18Cr2Ni4W等齿轮用钢渗碳气氛的碳势控制和渗碳后淬火温度的选定等。     

低碳中铬钢渗碳层的耐磨粒磨损性能研究

对低碳中铬钢（1Cr6Si2Mo）固体法稀土渗碳层的组织和耐磨性能与渗碳20钢及淬火Cr12Mo1V钢进行了对比试验研究。1C6Si2Mo钢的渗碳层内含有大量粒度为2．5－3．0μm、弥散分布的铬碳化物,其尺寸比Cr12Mo1V钢中的共晶碳化物小。渗碳淬火后的1Cr6Si2Mo钢试样耐磨粒磨损性能大大优于渗碳淬火后的20钢,但不及真空热处理的Cr12Mo1V。     

35Cr3SiMnMoV钢超饱和渗碳研究

对自行研发的35Cr3SiMnMoV渗碳钢进行超饱和渗碳,并对渗层的组织、硬度及耐磨性能进行了研究。结果表明:试验钢经超饱和渗碳、淬火加低温回火后,超饱和渗碳层由回火马氏体、残留奥氏体和大量弥散分布的碳化物构成,硬度可达1025HV0.1,其耐磨性比20CrMnMo、20Cr2Ni4钢常规渗碳层提高了约60%。     

渗碳淬回火工艺对G20CrNi2Mo钢组织与性能的影响

以G20CrNi2Mo渗碳轴承钢为研究对象,通过扫描电镜及光学显微镜分析不同热处理工艺下的组织及硬度差异,并借助摩擦磨损试验机研究其耐磨性能的变化。结果表明,G20CrNi2Mo轴承钢渗碳后经过不同淬火及回火工艺,其硬度和耐磨性能均有了明显提高,其中,二次淬火后的组织为细小的马氏体和均匀细小的颗粒碳化物,以及少量的残留奥氏体;二次淬火后经过回火处理,200 ℃低温回火的组织性能最优,组织为回火马氏体,其硬度值为62.3 HRC,磨损量为12.9 g。     

冷却方式对23CrNi3Mo渗碳钢组织结构的影响

采用Gleeble-3500试验机和盐浴淬火炉研究了23CrNi3Mo渗碳钢在不同冷却方式下的组织结构,确定不同冷速下贝氏体体积分数与碳含量的关系。结果表明：23CrNi3Mo渗碳钢连续冷却后：渗碳层的显微组织均为马氏体(M);当冷速为0.05~0.1 ℃/s时,心部为下贝氏体(BL),过渡区为M+BL的混合组织;当冷速为0.1~1 ℃/s时,过渡区为M,心部为M+BL的混合组织;当冷速≥3 ℃/s时,由表面到心部为全马氏体组织。23CrNi3Mo渗碳钢在采用两段冷却后：可获得强韧性匹配最佳的显微组织结构,即表面渗碳层为M、心部为BL和过渡区为M+BL。23CrNi3Mo钢渗碳后,冷却方式和碳含量梯度对渗碳层深度和贝氏体体积分数有影响。     

氮甲醇渗碳气氛中稀土的催渗作用

研究了在氮甲醇渗碳气氛中加入稀土元素,在860℃渗碳温度下,稀土元素对渗碳过程的影响。发现在该温度及不同渗碳时间（从0.5h到4h0下,对不同钢（15CrNi3Mo,20CrNiMo和20钢渗碳,稀土均有明显的催渗效果。     

27SiMnMoV 钢针阀体组织的研究

采用Axiovert-25CA型金相显微镜、激光共聚焦显微镜(LSCM)和QUNETA-400环境扫描电镜研究了27SiMnMoV钢原材料及经不同温度淬火和280℃回火的针阀体的显微组织。研究结果表明,27SiMnMoV钢原材料存在4~5级的带状组织,27SiMnMoV钢制针阀体渗碳后的最佳淬火温度为840~860℃,最佳淬火冷却工艺为先油冷25s再空冷。27SiMnMoV钢针阀体渗碳层的淬火、回火组织为隐晶马氏体,基体组织为板条状马氏体+少量铁素体。     

20CrMnMo钢深层真空渗碳工艺研究及应用

采用大型双室真空渗碳淬火设备对20Cr Mn Mo钢进行深层真空渗碳,研究了不同工艺处理后的金相形貌、显微硬度分布、表面碳浓度和扫描电镜照片。结果表明,在强渗75 min时,20Cr Mn Mo钢深层真空渗碳渗扩比以1∶20~1∶22为宜。20Cr Mn Mo钢大型重载齿轮以渗扩比1∶22进行深层真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.86%,渗碳层深度4.4 mm,碳化物级别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度分别为61.3、57.5 HRC。     

回火温度对40CrNi2Mo钢力学性能和干摩擦性能的影响

对40CrNi2Mo钢进行200~575℃回火处理,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦扫描显微镜、维氏硬度计、万能试验机和磨损试验机等研究了回火处理后40CrNi2Mo钢微观组织演化对其力学性能和干摩擦性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,40CrNi2Mo钢板条马氏体中固溶的过饱和C原子逐渐析出,微观组织逐渐向粗大的铁素体、球化渗碳体和粗化的碳化物转变;压缩屈服强度、弯曲强度和硬度降低;325℃和425℃回火处理后析出层状渗碳体导致40CrNi2Mo钢的加工硬化能力和冲击韧性先下降后升高;硬度降低导致耐磨性降低,磨损机制由磨粒磨损逐渐向氧化剥层磨损转变。     

热处理对机械齿轮钢组织和性能的影响

通过在17Cr2Ni2Mo齿轮钢基础上添加微量元素V、Nb的方法制备新型齿轮钢G1,采用渗碳后直接淬火和一次淬火工艺对两种齿轮钢进行热处理,对比分析了热处理工艺对齿轮钢组织、性能和热处理变形趋势的影响。结果表明:直接淬火工艺下,齿轮钢渗碳层中可见不合格的沿着晶界网状分布的碳化物组织,一次淬火工艺下渗碳层为细小的碳化物+马氏体组织;在两种热处理工艺下,G1钢的渗碳层显微硬度要高于17Cr2Ni2Mo钢,且直接淬火工艺下渗碳层的显微硬度要高于一次淬火工艺下渗碳层的显微硬度,两种齿轮钢的有效硬化层深度都约为1.7 mm;在淬火温度为860℃、回火温度为150℃时,G1齿轮钢渗碳层的显微硬度最大,为适宜的齿轮钢热处理方案;添加V、Nb的G1齿轮钢的热处理变形趋势要小于17Cr2Ni2Mo齿轮钢。     

热处理工艺对重载齿轮用20CrNi2Mo钢性能的影响

针对重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理后易产生变形的问题,研究了热处理工艺对20CrNi2Mo钢性能的影响。结果表明:采用改进后的热处理工艺,试样的伸长率、断面收缩率、冲击韧度与原始工艺相比变化不大,抗拉强度、表面硬度、热处理畸变量均比用原始热处理工艺处理的性能要好,因此重载齿轮用20CrNi2Mo钢热处理时应采用改进后的热处理工艺代替原始工艺,为扩大20CrNi2Mo钢应用领域奠定了基础。     

DZ1、25CrNiMo和30CrNi3MoV车轴钢的组织与力学性能

采用SEM和HRTEM研究了DZ1、25CrNiMo和30CrNi3MoV车轴钢的组织结构,对比分析了3种车轴钢力学性能和组织结构之间的相互关系。结果表明,25CrNiMo和30CrNi3MoV钢的冲击吸收能量（KU₂）分别由DZ1钢的80 J提高到103 J和110 J。30CrNi3MoV钢回火索氏体组织为细小的碳化物均匀分布在保留了原马氏体板条形态的α-Fe基体上。该组织具有较大的固溶和位错强化,更高的亚界面强化,良好的碳化物第二相强化以及纳米V和Mo合金碳化物（约10 nm）的弥散强化,因此30CrNi3MoV钢抗拉强度（Rm）由DZ1和25CrNiMo钢的600 MPa级显著提高到了1000 MPa级。      

高级渗碳淬火钢网状碳化物敏感性的研究

本文对17CrNiMo6、18CrNiMo7-6、12Cr2Ni4三种渗碳钢进行四种不同的渗碳淬火工艺,对出现网状碳化物的敏感性进行了试验研究,按国家标准采用金相显微组织分析方法,对碳化物级别进行了检验。结果表明:18CrNiMo7-6钢的网状碳化物敏感性最高,其次是17CrNiMo6钢和12Cr2Ni4钢;820℃淬火后渗碳钢的碳化物级别好于780℃淬火的;二次淬火后渗碳钢的碳化物级别好于一次淬火的。     

渗碳方式对18CrNi4A钢齿轮渗层的影响

对18CrNi4A钢齿轮试件分别采取可控气氛和低压真空两种方式进行渗碳,研究了渗碳方式对齿轮渗碳层组织的影响。结果表明,在齿高中部有效硬化层深度相近的情况下,与可控气氛渗碳相比,低压真空渗碳处理的齿根圆角处有效硬化层深度显著增加。采取低压真空渗碳处理的齿轮,渗层中碳化物呈细小、弥散分布,而传统可控气氛渗碳处理的齿轮碳化物较粗大。     

热处理工艺对23CrNi3Mo钎具钢组织及性能的影响

为提高钎具的使用寿命,采用SEM、TEM等方法对一种较为理想的凿岩钻具及钎具用钢23CrNi3Mo的热处理工艺进行了研究。利用正交试验极差分析的方法分析了热处理工艺参数对23CrNi3Mo钢组织和性能的影响。结果表明:热处理工艺参数对强度的影响不大,而对塑性有较明显的影响。23CrNi3Mo钎具钢的最佳热处理工艺为:(920℃×45 min)油淬+(200℃×2 h)回火,回火保温完成后,空冷至室温。显微组织中存在碳化物会对冲击韧性造成不良影响,因此热处理后应避免碳化物的出现,淬火保温时间应≥45 min,回火温度应≤200℃。