TiC弥散强化2Cr13钢的显微组织及耐磨性

运用原位合成工艺可以制备出含量为3%的微米级TiC颗粒弥散强化2Cr13不锈钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好。TiC颗粒的加入,使2Cr13不锈钢的室温强度提高10%左右,硬度小幅增加,但塑性有所降低。用环-块摩擦磨损试验机研究了油润滑下弥散强化钢的滑动摩擦磨损性能,发现TiC颗粒承受载荷,从而可有效地提高弥散强化钢的耐磨性。与未增强的2Cr13基体相比,弥散强化钢的摩擦系数平稳且较低,而耐磨性提高3倍以上。     

等离子铬镍共渗层与氮化钛薄膜的耐蚀性

对低碳钢表面进行等离子铬镍共渗,在4Cr13不锈钢表面沉积氮化钛薄膜.对两种强化层及其基体进行电化学腐蚀性能测试.结果表明:在1 mol/L的H2SO4溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀程度和氮化钛薄膜的相当,是4Cr13不锈钢试样的90倍,是低碳钢试样的120倍;在1 mol/L的NaOH溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是4Cr13不锈钢试样的0.67倍,是低碳钢试样4.67倍,是氮化钛薄膜的3.67倍;在3.5％的NaCl溶液中,铬镍共渗试样的耐腐蚀性是低碳钢试样的2.3倍,是氮化钛薄膜的0.167倍,是4Cr13不锈钢试样的0.33倍.     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

TiAlN薄膜掺杂Cr、Ni对其耐腐蚀性的影响

在4Cr13不锈钢表面采用多弧离子镀沉积TiAlN薄膜,采用磁控溅射法和多弧离子镀在4Cr13表面分别沉积掺杂Cr和Cr、Ni的TiAlN薄膜,采用电化学工作站对其进行电化学腐蚀性能测试。结果表明:在1 mol/L的H_2SO_4溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的4.1倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍;在3%的NaOH溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的3倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的2倍;在3.5%的Na Cl溶液中,同时掺杂Cr、Ni的TiAlN薄膜的耐腐蚀性是TiAlN薄膜的11.4倍,是掺杂Cr的TiAlN薄膜的1.3倍。     

预热方式对3Cr13不锈钢氮碳氧复合渗层厚度及性能的影响

经淬火、回火处理后,对3Cr13不锈钢进行氮碳氧复合渗可提高其硬度和耐蚀性,研究了不同预热方式对该钢复合渗层硬度和耐蚀性的影响。结果表明：不预热直接进行氮碳氧复合处理后,3Cr13不锈钢渗层薄,且不均匀;经400 ℃空气炉中预热及氧化盐浴中预热后,渗层厚度较厚,且均匀。3Cr13不锈钢经复合处理后表层硬度大幅提高,400 ℃空气炉中及氧化盐浴中预热试样表层（距表面距离≤45 μm）硬度比不预热试样硬度高100～150 HV0.1。3Cr13不锈钢复合渗层耐蚀性由高到低为：400 ℃空气炉中预热、400 ℃氧化盐浴中预热、不预热。     

高端刀具异种钢A-TIG焊焊接性

针对高端刀具焊接时必须整体预热,接头质量不稳定的问题,采用A-TIG焊接方法对高端刀具中的430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"复合不锈钢刀刃进行焊接.研究了活性剂对焊缝熔深﹑焊缝气孔﹑接头力学性能﹑微观组织及接头抗腐蚀性能的影响,并和常规TIG焊进行了比较.结果表明,利用A-TIG可以无需预热实现430不锈钢刀背和3Cr13-1Cr17-3Cr13"三明治"不锈钢刀刃的焊接,且单面焊双面成形,焊缝中未出现气孔、裂纹,接头抗拉强度可达606 MPa;接头热影响区非常窄,焊缝晶粒得到细化;活性剂的加入未降低焊接接头的抗腐蚀性能.因此,高端刀具异种钢A-TIG焊具有良好的焊接性,接头质量高.     

高氮马氏体不锈钢3Cr13N的耐腐蚀机理

利用盐雾腐蚀试验箱,在1%Na Cl溶液、温度(60±2)℃条件下,对经过1020℃淬火+170℃回火处理后的高氮马氏体不锈钢3Cr13N和马氏体不锈钢3Cr13进行了6 h盐雾试验的对比研究,并用金相、能谱分析和X-线衍射分析等方法对试样进行了分析。结果表明,试验材料的腐蚀形态主要表现为点蚀,主要出现在试样中M23C6型夹杂物界面和晶界附近。3Cr13N试样中出现的点蚀百分比为0.55%,而3Cr13试样中则为1.15%。认为高氮马氏体不锈钢3Cr13N耐腐蚀的主要原因是M23C6型夹杂物数量较马氏体不锈钢3Cr13少。由于氮的加入,增加了Cr2N型氮化物的析出倾向,减少了M23C6型高铬含量的碳化物的析出,这在一定程度上减少了基体Cr的缺失,从而提高了3Cr13N的耐腐蚀性能。     

ZG3Cr13叶轮裂纹产生的原因及防止方法

我厂每年生产的ZG1 Cr13、ZG2 Cr13、ZG3 Cr13不锈钢叶轮品种多,产量大。 众所周知,含13％铬的不锈钢是一种马氏体不锈钢,不论砂型铸造,还是熔模精密铸造常产生裂纹。ZG3 Cr13钢由于含碳量高,又比ZG1 Cr13、ZG2 Cr13钢裂纹倾向更大。往往因裂纹而报废的竟高达61％。 ZG3 Cr13叶轮的裂纹,在毛坯状态时不易发现,精加工后就暴露出来。这是一种长度为30～100毫米的穿透性裂纹。从断口分析可见是一种典型的脆性“石状”断口。     

2Cr12Ni4Mo3VNbN新型叶片钢高频淬火后的显微组织与疲劳性能

为提高2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢叶片的疲劳性能,对调质处理后的叶片刃口区进行了高频淬火处理,研究了高频淬火前后2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的显微组织、残余应力分布和疲劳性能。结果表明:2Cr12Ni4Mo3VNbN钢高频淬火后显微组织中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都得到细化,没有明显的析出物,而未高频淬火的马氏体有较多窄条状M3C析出。2Cr12Ni4Mo3VNbN叶片高频淬火区表层层深0.1 mm以内主要为压应力,应力值约在-450 MPa^-20 MPa之间,且随层深增加而减小。高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的疲劳裂纹扩展门槛值为6.75 MPa·m^1/2,高于未高频淬火态下的4.73 MPa·m^1/2,并且高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中的疲劳裂纹扩展速率低于未高频淬火态。这表明,高频淬火处理提高了2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢的疲劳裂纹扩展抗力和疲劳裂纹扩展寿命。     

常用不锈钢种类及特点

正常用不锈钢按正火后钢的组织组成物来划分,可分为马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢和过渡型不锈钢(半奥氏体型不锈钢,即兼有奥氏体和马氏体不锈钢的优点)。现将各种不锈钢的成分及其特点分述如下。马氏体型不锈钢钢中含Cr量为12%~19%,含C量为0.10%~0.45%,个别含C量达1.00%。如:2Cr13、3Cr13、4Cr13、9Cr18等。其主要特点是除含较高的Cr外,与铁素体型不锈钢相比,还含有较高的C,所以具有较高的强度、硬度和耐磨性。主要用来制作力学性能要求较高、抗腐蚀性能要求一般的工件。     

4Cr13不锈钢游标卡尺太阳能加热淬火

数显游标卡尺4Cr13不锈钢尺身和尺框示于图1a。其中丁字部横向的外水平部位是尺身和尺框的刃口,如图1b中的A向。卡尺在加工制造过程中,尺身和尺框的刃部都需要进行局部高频感应加热淬火,再经低温回火,以提高刃口部位的硬度和耐磨性。尺身和尺框刃口使用60kW高频电源加热淬火,要求刃口部位硬度达到53-56HRC。由于加工工艺的需要尺身硬度要求38-42HRC。     

改性纳米SiC粉体强化铸造奥氏体不锈钢耐点蚀性能的研究

在生产条件下采用冲入法制备了改性纳米SiC粉体强化奥氏体不锈钢试样,用化学浸泡和电化学检测两种方法研究了纳米SiC粉体对不锈钢耐点蚀性能的影响。结果表明,经改性纳米SiC粉体强化处理后的不锈钢组织明显细化,成分偏析引起的铁素体析出减少;当纳米SiC粉体加入量为0.1 mass%时,不锈钢的点蚀速率降低了 16%,电极电位提高了3倍。能谱分析表明,经强化处理,不锈钢中的Cr成分偏析减轻,有效改善了晶界等易发生点蚀部位的贫Cr现象。     

3Cr13不锈钢气阀试样断裂过程的声发射特性

为了探讨往复式压缩机气阀的无损故障诊断技术,对3Cr13不锈钢气阀试样进行连续加载的拉伸试验,利用声发射技术对其拉伸过程中的损伤线定位声发射特性、断裂声发射特性进行分析,并采用S3400型扫描电镜进行断口形貌分析。试验结果为:气阀试样在距离3号佳感器30mm处出现较强声发射峰,在拉伸时间为175.5s时,试样发生断裂。气阀试样在承受83kN拉力时,试样表面呈现规则的层状形貌。当3Cr13不锈钢气阀试样的挠度为0.48和0.74时,气阀试样的振铃计数分别为3.7×103和27.1×103个。在3Cr13不锈钢气阀试样断口上有大量微裂纹,是断裂过程中产生幅度为43~80dB信号的主要原因。在3Cr13不锈钢气阀试样断口表面,其主要成分为Cr元素,其重量百分比含量为13.8%。     

2Cr13钢的表面气体渗氮处理

用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射(XRD)仪及显微硬度计对经气体渗氮处理的2Cr13钢试样进行了组织结构分析,并利用销-盘摩擦磨损试验机对渗氮的盘与未渗氮销摩擦副进行摩擦磨损试验.结果表明,520℃×20 h渗氮可使2Cr13马氏体不锈钢的渗氮层深度达到165 μm,处理后试样的显微硬度约为处理前的2.5倍.处理后试样的耐磨性能得到了较大的提高,渗氮盘试样的磨损表面未出现裂纹,而未渗氮销的磨损表面存在严重的裂纹.     

不锈钢菜刀的高频淬火

家庭用的不锈钢菜刀要求锋利．不崩刃、不卷口、耐锈蚀。热处理常采用盐浴加热淬火，劳动强度大，能耗高，淬火后清洗困难、环境污染严重。经试验，采用GP60-CR13型感应加热装置和单匝II型插入式感应器以连续加热淬火方式处理不锈钢菜刀，取代盐浴加热淬火，取得令人满意的效果。1技术要求2号不锈钢菜刀用3Cr13钢制造，如图1所示．材料的化学成分见表1。刀坯经粗磨刃口后进行感应淬火，淬火后须满足以下要求：硬度50～56HRC，硬化区范围＞25mm．硬度分布均匀，误差不大于3HRC，变形量≤2mm。2感应器的设计我们曾使用过双匝连贯式感应…     

充氚对不锈钢显微组织及拉伸性能的影响

对HR-1，HR-2，1Cr18Ni9Ti不锈钢在未充气氚、充氚、充氚并除氚3种状态下拉伸后的组织进行了透射电镜观察分析。结合力学拉伸性能数据，讨论了氚、氦泡在晶界处呈现多种组态；氚的最初分布决定了氦的分布，擢通过对氚的捕集强化了氚和氦的聚积；这4种不锈钢充氚后，塑性比未充氚的下降，除氚留氦不锈钢中氦浓度不足以对其塑性产生显著影响，其塑性与未充氚不锈钢的相差不大。     

不锈钢机械臂的强化与磨损性能研究

通过电火花强化工艺在不锈钢机械臂表面制备了YG8强化层,采用金相显微镜、X射线衍射分析、硬度和摩擦磨损试验等对物相组成、硬度分布和耐磨性能进行了测试,并分析了表面强化层的作用机理。结果表明,表面强化层中的物相组成为Co_3W_3C、Fe_3W_3C、Fe_7W_6C、Fe_3Mo_3C、W_2C和(Fe,Cr)相;不锈钢机械臂表面强化层的显微硬度远远大于基材硬度,且中间过渡区硬度也相较于基材更高;在相同摩擦磨损时间下,不锈钢基体的摩擦系数都高于表面强化层;不锈钢机械臂表面强化层的相对耐磨性为基体的3.4倍,其磨损机制为磨粒磨损。     

热处理对1Cr13Cu3Mo组织与性能的影响

采用整体熔炼法在1Cr13低碳马氏体不锈钢中添加3％Cu和1％Mo制备试样,试样经锻后退火及不同的热处理后,测试其抗菌性、硬度,并进行显微组织观察.结果表明:铜和钼的加入能显著提高不锈钢的硬度;1Cr13Cu3Mo的硬度随淬火温度升高先增大后减小;回火后,随回火温度的升高,硬度和抗菌率均呈先增大后减小的趋势;1Cr13Cu3Mo经1100℃×20 min,淬火+450℃×2h,回火后,综合性能最好.     

ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的抗磨蚀性能

采用超音速火焰(HVOF)热喷涂工艺,在ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢上制备了纳米WC-10Co-4Cr涂层。利用压痕法和灰度法分别测试了涂层的显微硬度和孔隙率,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机和磨蚀试验机分别对涂层的相结构、表面形貌、结合强度和抗磨蚀性能进行了分析和测试。结果表明,获得的WC-10Co-4Cr涂层的平均显微硬度和结合强度高,分别达到1 435HV0.2和70.4 MPa,组织结构致密。相对于ZG06Cr13Ni54Mo不锈钢,纳米WC-10Co-4Cr涂层具有优异的抗磨蚀性能,其抗磨蚀性能是ZG06Cr13Ni54Mo不锈钢的10倍以上。     

提高2Cr13马氏体不锈钢疲劳强度的工艺研究

对马氏体不锈钢2Cr13不同处理状态下进行疲劳性能试验,结果表明:适当降低原淬火后的回火温度以及渗氮表面强化处理,疲劳强度有显著的提高。