热处理工艺对6CrW2MoVSi钢组织及硬度的影响

6CrW2MoVSi钢热处理显微组织细化均匀,退火后碳化物平均尺寸0.6μm;淬火后钢中马氏体以板条状马氏体为主,并有少量针状马氏体,经950℃淬火后针状尺寸小于2.5μm。实验钢硬度随淬火温度升高而升高共分3段,在910~980℃范围淬火,硬度升高随淬火温度上升的趋势减缓。在较高温度淬火后,回火出现低温和高温两个回火沉淀硬化区,220~240℃回火,沉淀硬化的硬度为54~58 HRC;540~570℃回火,沉淀硬化的硬度为52~56 HRC。对照相平衡计算结果,热处理过程的相组成比平衡态滞后,依此,可以分析其显微组织及硬度特征。     

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5Cr8MoVSi钢组织结构的影响

研究了5Cr8MoVSi钢经不同工艺热处理后的组织与结构，分析讨论了淬火温度对马氏体形态的影响。研究表明，5cr8MoVSi钢退火碳化物类型以M23C6为主，并有少量的MC和M7C3；淬火组织中剩余碳化物以MC和M7C3为主，M23C6型碳化物在淬火加热时大部分溶解。该钢随淬火加热温度升高，淬火马氏体由板条状和针状马氏体混合组织过渡到以板条状马氏体为主。经485℃回火后，针状马氏体仍显示原马氏体针；而板条状马氏体的板条状方向性几乎被完全切断，显微组织呈均匀化。该钢在1000～1050℃淬火时，残留奥氏体量为10．7％～123％Vol，淬火、回火后最高硬度为58～60HRC。     

新型冷作模具钢7Cr 7Mo2V2Si及其在冷剪刀模上的作用

7Cr7Mo2V2Si(简称LD)是我国自行研制的一种具有高强度、高韧性和高耐磨性的新型模具钢。本文主要介绍LD钢的化学成份及性能,锻造工艺与热处理,及其在重载荷冷剪刀模上的应用.生产实践证明:LD钢锻造性能良好,易于退火软化,切削性能与Cr12MoV钢相当。LD钢淬火温度较宽(在1100～1180℃范围内)。淬火后基体中大块未溶共晶碳化物明显减少(过剩碳化物量3％),同时保存了较多量细、园、薄,均匀的颗粒状合金碳化物;在510～620℃回火时,基体中析出大量弥散合金碳化物而产生二次硬化现象。经1100℃或1150℃淬火,550℃回火其综合机械性能较好.使用结果表明:采用1140℃淬火,600℃回火一次,550℃回火二次,硬度为HRC57～60的冷剪刀模具有较高的耐冲击疲劳性能,其强韧性显著优于Cr12MoV钢。使用过程中,刀模的疲劳裂纹萌生期长而扩展速度远远低于Cr12MoV钢,其寿命是Cr12MoV钢的8～10倍以上。因此,用LD钢制作易崩刃、开裂的冷剪刀模,综合经济效果显著,是值得应用和推广的新型模具钢。     

淬火温度对Cr5支承辊用钢组织和摩擦磨损性能影响

运用扫描电子显微镜和洛氏硬度计研究了Cr5支承辊用钢不同热处理状态下的显微组织和洛氏硬度。结果表明,调质处理后Cr5钢组织得到明显改善(回火索氏体),细小弥散分布的碳化物取代尺寸较大不规则的碳化物;淬火后试样组织为马氏体,碳化物几乎全部溶入基体,硬度随淬火温度提高而增加(由51.6 HRC增加到58.1 HRC);回火后,Cr5钢中有细小碳化物析出,且弥散分布,淬火温度较高(1050℃、1025℃)时,组织依然保留马氏体结构(回火马氏体),温度较低(1000℃)时,组织为回火索氏体,其硬度与回火前变化趋势相同(由51.4 HRC增加到54.4 HRC)。在所选定的淬火温度下,随着淬火温度的升高,硬度值增大,磨损量减小,磨损严重程度降低,耐磨性较好。     

激光淬火对Cr12MoV钢碳化物不均匀度与耐磨性的影响

随着模具制造业的快速发展,降低Cr12MoV钢表面共晶碳化物不均匀度和提高表面耐磨性可以有效降低使用过程中发生的开裂与磨损两种主要失效形式,延长Cr12MoV钢使用寿命。本研究采用激光淬火对Cr12MoV钢进行表面强化,激光输出功率1400W,扫描速度5mm/s,离焦量47mm,表面硬度达到58.9HRC。激光淬火后Cr12MoV钢共晶碳化物不均匀度降低至3级,磨损量降低了92.0%,平均摩擦系数降低了42.8%,磨损率下降了9.2%,耐磨性显著提升。     

高韧高硬高速钢的研究

研制开发了一种碳化物尺寸甚小、硬度高于HRC67的高韧高硬高速钢,即25W3Mo4Cr2V7Co5钢。其锻造性能远优于传统高速钢,热处理工艺仅略复杂于传统高速钢。用化学分析法、金相分析法、X射线结构分析法以及表面硬度和显微硬度测定法研究了渗碳温度和时间、淬火加热温度以及回火温度和次数对其渗层的碳浓度分布、金相组织、相组成、层深、表面硬度和硬度梯度的影响规律。结果表明,25W3Mo4Cr2V7Co5钢的共晶碳化物尺寸细小(其平均尺寸约为2～4μm,最大尺寸仅约为8μm,仅及超硬高速钢M42的1/3～1/2);经最佳渗碳规范处理后,其碳化物平均尺寸仅为4～6μm(最大尺寸仅为10μm),其硬度可达M42的硬度水平,即HRC67～70。     

热处理工艺对Cr8钢组织与性能的影响

研究了不同淬火、回火温度对Cr8钢组织和性能的影响。结果表明,Cr8钢1050℃淬火组织为马氏体、碳化物和少量残留奥氏体。当Cr8钢在1050℃淬火,525℃回火后钢的硬度达到57 HRC,并且具有良好的韧性。     

变质Cr12MoV模具钢热处理工艺研究

研究了热处理工艺对变质Cr12MoV钢组织和性能的影响。结果表明，淬火回火处理后，变质Cr12MoV钢中共晶碳化物呈粒状均匀分布；随淬火温度的升高，硬度先升后降，冲击韧度呈逐渐升高趋势；淬火后试样随回火温度的升高，硬度逐渐降低，冲击韧度先降后升；确定变质Cr12MoV钢最佳热处理工艺为1080℃淬火＋250℃回火。     

改进型M50高温用轴承钢的设计与研发

分析了高温轴承用M50钢中碳化物粗大的原因,为降低V偏析和MC一次碳化物的析出数量,通过热力学计算重新设计了成分并进行了试制。通过电解萃取方法,研究了新钢种在热锻、等温退火后碳化物的类型、尺寸和成分,并检测了该钢在淬火、回火热处理后的硬度。结果表明:新设计钢种在退火后存在M_(23)C_6、M_6C、M_2C三种碳化物,平均尺寸为0.45μm,最大不超过5.3μm;未检测到MC,球状碳化物M_(23)C_6增多;经过淬火、回火处理后,新设计钢的室温硬度不低于64 HRC,400℃下高温硬度不低于60 HRC,完全符合高温轴承的服役要求。     

轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火后的性能对比分析

通过显微组织观察及性能测定,对轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火处理后的性能进行了对比分析。结果表明,8Cr4Mo4V钢真空气淬后得到马氏体组织,等温盐浴淬火后得到马氏体+贝氏体混合组织。真空气淬后钢的晶界有碳化物析出,腐蚀后晶界特征明显,而等温盐浴淬火后晶界碳化物析出量少,钢的晶界特征不明显。再经回火处理后,钢中析出大量碳化物,与真空气淬相比,等温盐浴淬火钢中析出的碳化物在尺寸和数量上都更大。钢的硬度和耐磨性测试表明,等温盐浴淬火钢的硬度为61.78 HRC,而真空气淬钢的硬度为60.28 HRC,硬度提高了1.5 HRC,等温盐浴淬火钢的摩擦磨损性能比真空气淬钢高。与真空气淬相比,等温盐浴淬火处理后钢的力学性能提升,室温拉伸强度提高了164 MPa,高温拉伸强度提高了50 MPa,冲击吸收能量提高了46.9%,旋转弯曲疲劳强度极限由860 MPa提高至1050 MPa,提高了22%。     

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。     

淬火温度对刀剪用M390粉末冶金不锈钢组织和性能的影响

通过对M390粉末冶金不锈钢进行不同温度下的平衡相计算和真空气淬+低温回火处理,研究了淬火温度对回火后显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,M390钢回火后的碳化物尺寸不断长大,单位面积的颗粒数量减少而所占面积分数提高,碳化物分布均匀性降低。硬度随淬火温度的升高呈先上升后略微下降趋势,在1130 ℃淬火时达到最大值60.2 HRC,回火后降为58.5 HRC。抗弯强度受淬火温度的影响不大,为4000 MPa级水平。为获得良好性能,淬火温度应控制在1200 ℃以下,1130~1180 ℃真空气淬+200 ℃低温回火是刀剪用M390钢的最佳热处理工艺制度。     

不锈钢厨刀锋利度和耐用度影响因素分析

为全面分析不锈钢厨刀锋利度和耐用度的影响因素,对不同品牌的不锈钢厨刀进行硬度、锋利度、耐用度、刀包角、刃口厚度、材质及微观组织检测。结果分析表明：1)厨刀的硬度对锋利度及耐用度影响不大。但当刀片硬度位于(55～57)HRC区间时,产品的锋利度及耐用度较高;2)刀包角对厨刀锋利度和耐用度有较大影响,对耐用度的影响比锋利度更大;3)当刃口厚度小于0.46 mm时,随着刃口厚度的逐渐增大,锋利度及耐用度无明显的变化趋势;当刃口厚度大于0.46 mm时,厨刀的锋利度及耐用度迅速降低;4)在材料相同、刀包角和刃口厚度很接近的情况下,厨刀微观组织中的回火马氏体组织形态及分布、残余奥氏体含量及碳化物的形态和数量对最终产品的锋利度和耐用度影响很大。     

Cr基金属氮化物涂层改善冷冲模性能的研究

采用非平衡磁控溅射法在硬度分别为56HRC和62HRC的Cr12MoV冷作模具钢表面制备Cr/CrN/CrTiAlN涂层,综合分析了涂层的表面性能,并进行了应用试验。实验结果和应用试验表明：Cr/CrN/CrTiAlN涂层能显著提高Cr12MoV钢基体的表面硬度（2550HV25）及承载能力,并与基体较好地结合,从而显著减少了Cr12MoV钢基体的磨粒磨损,耐磨性提高,对于高的基体硬度这一效果更为明显。经Cr/CrN/CrTiAlN涂层的翻边精整冷冲模,较未表面处理模具其使用寿命提高了两个数量级以上。     

锯片基材75Cr1钢的热处理工艺及其组织性能

研究了锯片基材75Cr1钢不同热处理工艺下的组织、晶粒度、碳化物分布以及力学性能。结果表明:780~840 ℃之间淬火,组织为细小的针片马氏体+少量残留奥氏体。随淬火温度升高,硬度略有升高,但均在63 HRC水平附近,晶粒度由10级降至8级,晶粒不均匀程度也更加明显;随回火温度升高,组织由回火屈氏体转变为回火索氏体,细小的颗粒状碳化物增多。800 ℃淬火+540 ℃回火,75Cr1钢组织为回火索氏体,细小碳化物弥散分布,硬度36.5 HRC,具有良好的强度和塑韧性匹配。     

热处理工艺对30Cr16Mo1VN钢组织和性能的影响

为探索30Cr16Mo1VN钢最佳的热处理工艺,采用冲击、拉伸试验机、洛氏硬度计、OM、SEM、XRD、TEM研究了淬、回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:该钢最佳的淬火温度为1050 ℃,淬火后存在少量M₂₃C₆碳化物和M₂N氮化物阻碍晶界迁移,其平均晶粒尺寸为14.1 μm,而大部分碳/氮化物固溶进基体中,导致Ms点降低,残留奥氏体含量增至59.2%。经-73 ℃冷处理后,大量残留奥氏体转变成马氏体,硬度提高至57 HRC。该钢300 ℃回火时具有良好的强韧性匹配,抗拉强度达2030 MPa,断面收缩率为10.0%。回火后基体发生回复,位错密度降低,随回火温度的升高,基体上析出细小弥散的球状碳化物阻碍位错运动产生二次硬化,450 ℃回火时出现硬度峰值。回火温度低于500 ℃时,该钢的硬度值皆大于55 HRC,具有良好的回火稳定性。     

热处理工艺对4Cr3Mo2Si1V钢组织与性能的影响

利用热膨胀相变仪测定了新型热作模具钢4Cr3Mo2Si1V的奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,研究了其在不同淬火、回火工艺下的力学性能和显微组织。结果表明:4Cr3Mo2Si1V钢的珠光体与贝氏体的临界冷速分别为0.03 ℃·s^-1和0.8 ℃·s^-1。经淬火试验,发现该钢种在1030 ℃和1060 ℃油淬后具有较高的硬度,且晶粒未发生明显长大。随着回火温度的提高,其硬度呈现先增后降的趋势,在500 ℃回火时由于第二相粒子大量析出,析出强化作用增强,促使二次硬化现象产生,硬度达到峰值,约57 HRC。经过多组工艺对比后,发现1030 ℃淬火和600 ℃回火后的平均冲击吸收能量达到最大值,为265 J,且硬度值仍保持在52 HRC,故最终选定1030 ℃×30 min油淬+600 ℃×2 h回火两次作为4Cr3Mo2Si1V钢的最佳热处理工艺。     

复杂形状Cr12MoV钢冷冲模失效原因分析及热处理工艺改进

对形状复杂的Cr12MoV钢冷冲模具的早期失效原因进行了分析。改用电渣重熔锻坯,调整热处理工艺,增加固溶双细化处理,改进淬回火工艺,淬火保温时间从6 s/mm延长到10 s/mm,回火温度从200℃提高到420℃,硬度从58~62 HRC降低到55~58 HRC,同时采取了一些防止模具开裂的其它措施,抑止了模具的早期失效,充分发挥了Cr12MoV钢的优异性能,使模具的寿命大幅提高,降低了生产成本。     

不同基体材料TD法盐浴渗钒层的组织及硬度

通过对45、T10、T12、W6Mo5Cr4V2、GCr15、Cr12MoV钢六种不同的基体进行盐浴渗钒,并对渗钒层的组织、厚度、成分和硬度进行测试比较。结果表明,基体化学成分对覆层的厚度、成分和硬度均有影响。基体中的固溶碳含量能促进覆层的生长,增加覆层厚度,提高覆层中的C/V浓度比,改善覆层硬度。而且,对覆层的能谱分析结果表明在碳素钢基体上的覆层中只含有C、V、Fe三种元素,而在合金钢基体上的覆层中还探测到了少量的来自基体的合金元素,这些合金元素向覆层中的扩散可以显著提高覆层的显微硬度。