深冷及深冷后回火处理对截齿硬质合金头耐磨性的影响

选取YG8硬质合金作为掘进机截齿硬质合金头的材料,研究深冷工艺和深冷后回火工艺对YG8硬质合金耐磨性和平均摩擦因数的影响,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)探究两种工艺对YG8硬质合金相组织的影响。结果表明,深冷后回火处理在减少YG8硬质合金磨损量方面更明显。深冷处理在降低YG8硬质合金平均摩擦因数方面更有效。深冷处理和深冷回火后处理后YG8硬质合金的η相含量基本一致,但深冷后回火处理更容易促进η相的均匀分布。     

深冷处理对YG10硬质合金磨损性能的影响

以YG10硬质合金为研究对象,深冷处理技术为手段,采用正交试验的方法,在不同深冷温度、深冷时间、交变次数的情况下对其进行深冷处理,并对处理后的试样进行磨损试验、硬度试验和显微组织分析试验。结果表明,最优深冷处理工艺使YG10合金显微硬度提升33.6%,耐磨性提升72.8%,深冷温度是影响YG10合金耐磨性能最大的因素。究其原因,微观形貌上η相的弥散分布和粘结相Co相的致密变化提高了硬质合金的耐磨性能。     

深冷处理对硬质合金的影响

综述了国内外硬质合金深冷处理的工艺过程及其深冷处理对硬质合金微观组织、相结构、残余应力状况、机械性能与切削性能的影响。深冷处理工艺包括降温和保温两个基本阶段,部分研究增加回火处理;深冷处理后硬质合金中η相含量增多且尺寸减小,Co对WC的粘结更紧密,但也有认为微观组织形貌变化不大的观点;Co相由面心立方向密排六方转变,而WC相变化不大;深冷处理可提高硬质合金耐磨性和延长使用寿命已得到共识,但对表面残余应力状况及硬度等影响尚存在不同观点。探索深冷处理对硬质合金的作用机理,并进行工艺参数的优化是目前研究工作的方向。     

深冷处理对WC-Co硬质合金组织和性能的影响

对YG8和YG25两种WC-Co硬质合金不同时间深冷处理后的力学性能和疲劳性能进行了研究,利用X射线衍射方法分析了深冷前后合金的相变和残余应力变化,通过扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的断口形貌和断裂方式。结果表明：深冷处理能有效提高了WC-Co硬质合金的硬度、强度、耐磨性和疲劳寿命。深冷处理时间是最主要的工艺参数,对YG8合金来说,2 h为深冷处理最佳工艺时间,而YG25则为8 h。其性能变化的主要原因是深冷处理导致硬质合金表面残余应力的变化和Co粘结相发生马氏体相变。     

磁场深冷处理对YG11C硬质合金耐磨性的影响

基于深冷处理提供的温度场和永磁体提供的匀强磁场,对YG11C硬质合金进行磁场深冷处理,并与常规工艺和深冷处理工艺进行了对比分析。结果表明: 深冷处理较常规处理,其耐磨性提高了约35%,磁场深冷处理相应降低了约21%。在微观机理上,深冷处理后合金中η相碳化物数量增加是耐磨性提高的主因。磁场深冷新工艺处理后,合金中α-Co向ε-Co 转变增多,使得粘结相变脆且塑性变形能力降低,从而使得耐磨性降低。     

深冷处理对18Cr2Ni2MoNbA钢耐磨性的影响

使用正交试验对18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳钢深冷处理工艺参数进行筛选优化,分析深冷处理时间、低温回火温度和时间对试样耐磨性的影响,并对试样磨痕形貌、显微组织、残留奥氏体以及显微硬度进行分析。研究表明,18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳淬火后的-196 ℃深冷工艺参数对磨损量影响的显著性排序为:深冷处理时间＞低温回火时间＞低温回火温度。深冷处理能够有效增加试样的耐磨性,在深冷温度-196 ℃,深冷处理时间1 h,低温回火温度120 ℃,低温回火时间2 h的工艺下试样磨损量最小,与未深冷时相比减少46.67%,磨损机制变为磨粒磨损与氧化磨损。经过深冷处理后渗碳层的碳化物沿晶界析出,同时有小颗粒碳化物在基体上弥散析出。深冷处理能够降低钢的残留奥氏体含量,增加马氏体含量,使表层渗碳层的显微硬度增加,从而改善18Cr2Ni2MoNbA钢的耐磨性。     

深冷处理对YG8硬质合金/42CrMo钢钎焊接头残余应力的影响

通过ANSYS仿真软件建立了YG8硬质合金/42CrMo钢钎焊接头的焊接工艺模型和深冷处理工艺模型,分析了接头表面残余应力分布,并与经深冷+回火处理后的焊接接头表面残余应力进行对比。结果表明,深冷处理可使焊接接头42CrMo钢侧形成残余压应力,且深冷温度对残余压应力的影响较深冷次数更明显。最优深冷工艺为-160 ℃深冷3次,且仿真结果与试验测量值相差不大,表明所建立的模型具有一定的可靠性。     

深冷处理对W6Mo5Cr4V2高速钢硬度和冲击性能的影响

采用正交试验对W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理工艺参数进行优化,分析了淬火温度、深冷温度、深冷次数和回火温度对高速钢硬度和冲击韧性的影响,并对试样微观形貌和碳化物析出情况进行分析。研究表明,各工艺参数对高速钢硬度影响的显著性顺序为回火温度深冷温度淬火温度深冷次数,对冲击韧性影响的显著性顺序是回火温度淬火温度深冷次数深冷温度。深冷处理促使高速钢细小碳化物的弥散析出及均匀分布,深冷处理后高速钢冲击断口上存在明显的韧窝和较大的河流花样。     

深冷处理对YG8合金/42CrMo钢钎焊接头冲击性能的影响

为了提高YG8合金/42CrMo钢钎焊接头的性能,研究了深冷处理对接头冲击吸收能量和硬度的变化。选用Cu-Zn钎料对YG8合金/42CrMo钢进行钎焊热处理一体化处理,随后对接头进行-80℃×24 h三次深冷处理,最后进行回火处理。采用冲击试验和硬度测试对接头进行强度分析,通过对接头的断口形貌分析,并对比研究了焊缝的显微硬度、元素扩散情况以及XRD物相分析,进一步分析了深冷处理对焊接接头强度的影响机理。结果表明,与未深冷相比,经过深冷处理后的焊接接头冲击性能提高了31. 4%,焊缝的显微硬度降低6. 05 HV0. 05,接头强度得到提高。原因是深冷处理使硬质合金中Co相对WC硬质相的粘接更加牢固,减少了Co向焊缝扩散,避免硬质合金脆性的增加,同时Cu-Zn钎料中γ相减少,使其转变为以电子化合物Cu Zn为基的体心立方晶格固溶体β相,其高温塑性良好。     

(Ti,V)C原位烧结钢结硬质合金热处理后的组织与性能

以钛粉、钒铁粉、铬铁粉、钼铁粉、铁粉及石墨粉为原料,在真空烧结炉中原位合成了(Ti,V)c钢结硬质合金.研究了(Ti,V)C钢结硬质合金的热处理组织及力学性能.结果表明,该钢结硬质合金在1000℃淬火后的组织为片状马氏体+(Ti,V)C硬质相颗粒+少量未溶碳化物;经1000 ℃淬火+500℃回火时发生二次硬化现象,硬度达86 HRA左右,抗弯强度达1540MPa,其断口形貌为硬质相解理、基体准解理及韧窝;经1000℃淬火+250℃回火、1000℃淬火+500℃回火后该硬质合金的耐磨性分别是经深冷处理高铬铸铁的3.8和3.5倍,其磨损机理是基体形变磨损和硬质相脱落.     

强流脉冲电子束处理对WC-Co硬质合金耐磨性的影响

作为一种新型高效的表面改性技术,强流脉冲电子束（HCPEB）由于可以在极短时间内诱发的温度-应力耦合作用,改性层内组织细化并生成纳米新相WC_1-x、Co₃W₃C、Co₃W₉C₄和石墨,从而改善合金的理化性质以及力学性能等,达到表面强化的目的。本文研究了HCPEB表面改性处理后YG8、YG6X和YG6硬质合金耐磨性的变化情况。结果表明,23.4 kV、25次辐照处理后的YG8硬质合金耐磨性提高3倍;27 kV、20次辐照处理后YG6X的耐磨性提高6.4倍;27 kV、20次辐照处理后YG6硬质合金耐磨性提高4.4倍。HCPEB处理后的WC-Co硬质合金的耐磨性均有明显提高。     

无镍高氮不锈钢表壳的车削工艺及磨损机理探讨

探讨了无镍高氮奥氏体不锈钢的加工特点及其应用于手表表壳的车削加工工艺。通过YG8硬质合金材料刀具对无镍高氮奥氏体不锈钢表壳的干车削试验,以扫描电镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,并通过能谱(EDS)分析磨损表面的成分构成,初步推断刀具的磨损机理主要为黏结磨损。最终通过改进刀具几何参数和调整切削参数,提高了YG8材料刀具加工无镍高氮奥氏体不锈钢的效率。     

回火及深冷处理对M35高速钢组织和性能的影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜、洛氏硬度计及摩擦磨损试验机等研究了不同温度回火及回火+深冷处理对M35高速钢微观组织、硬度、红硬性及耐磨性的影响.结果 表明:随着回火温度的升高,M35高速钢的硬度先下降后上升,最后急剧下降;在525℃回火+深冷处理后M35高速钢的洛氏硬度最大,为67.1 HRC;与只进行回火处理相比,回火+深冷处理后M35高速钢的洛氏峰值硬度提高了0.7 HRC,回火温度由550℃降至525℃,具有良好红硬硬度稳定性.随着回火温度的升高,M35高速钢中残留奥氏体减少,晶粒尺寸逐渐增大.深冷处理后M35高速钢的晶粒细化,磨损体积减小,525℃回火+深冷处理的M35高速钢具有最佳的耐磨性.     

深冷时效循环处理铝基原位复合材料的显微组织和力学性能

采用熔体直接反应法,以工业7055铝合金为基体,利用K2TiF6和K2ZrF6多组元制备Al3(Ti0.5Zr0.5)原位颗粒强化铝基复合材料,再将复合材料经过挤压、固溶时效处理后进行深冷时效循环处理。采用正交实验设计法研究降温速度、处理时间和循环次数对复合材料显微组织和力学性能的影响。采用差示热分析仪对复合材料进行低温热分析,采用SEM和TEM对材料显微组织进行观察。结果表明:材料从液氮温度77 K升温至165 K左右时出现了明显的放热峰,此温度处出现了相变。热计算结果表明该温度下大量析出了S相(Al2CuMg)。深冷处理后复合材料内部细小析出相数量增多,主要组分是η(MgZn2)相和η′(MgZn2′)相;随着降温速度、处理时间和循环次数增加,性质不稳定且硬度高的η′相数量减少,性质稳定硬度较低的η相数量增加。与未冷处理试样相比,深冷时效循环处理后试样的平均抗拉强度提高14.7%,冲击韧性提高10.9%,伸长率提高50%,断裂机制为韧窝型断裂机制。当试样具有高强度、高韧性时,对应的最优冷处理参数为:降温速度v为1℃/min、保温时间t为24 h、循环次数N为1或2。当试样的伸长率最高时,对应的参数为:v为10℃/min、t为36 h、N为1。复合材料强化机制为析出相强化、位错强化和细晶强化等。     

热处理工艺对WC-10%Co粗晶硬质合金性能及微观结构的影响

本文采用淬回火及深冷两种热处理工艺,对WC-10%Co粗晶硬质合金进行烧结后的处理,分析了合金热处理前后的物理机械性能、WC平均晶粒度及分布、钴相分布离差系数、钴相平均自由程的变化以及钴相中钨、碳的固溶度,并对烧结态、淬回火态、深冷态合金进行花岗岩冲击磨损实验,研究了热处理对合金的微观结构及物理机械性能的影响。实验表明:通过淬回火、深冷处理的粗晶合金的密度、磁力、硬度、WC平均晶粒度及分布变化较小;淬回火处理的合金钴磁降低比较明显,深冷处理对合金钴磁几乎无影响;淬回火、深冷处理后的合金钴相离差系数较烧结态有略微增大,淬回火、深冷处理的合金钴相平均自由程较烧结态的合金均有所增加;淬回火处理使钨在钴相中的固溶度提高,深冷处理使钴相中钨的固溶度降低。冲击磨损实验证明,淬回火态的WC-10%Co粗晶合金具备最佳的耐冲击磨损性能,而深冷态的合金最差。     

深冷处理对T8A钢组织和力学性能的影响

对经不同深冷工艺处理后的TSA钢进行了组织观察、力学性能检测和摩擦磨损试验.结果表明:深冷处理可提高T8A钢的硬度;淬火+深冷处理+180℃×8 h回火处理后,T8A钢的冲击韧性有所降低;深冷处理可明显提高T8A钢耐磨性并降低钢中残留奥氏体含量,其中深冷处理6 h后效果最为显著,其相对磨损率下降了49.8%、残留奥氏体含量降幅达到39.1%.     

淬火与深冷处理对YG6硬质合金微观结构与性能的影响

本文以压制烧结合成的YG6硬质合金为研究对象,采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EMPA)及X射线衍射(XRD)检测方法研究了淬火及深冷处理对YG6硬质合金微观结构的影响,并且测量了合金的相关性能,如硬度、抗弯强度及表面残余应力等。结果表明:淬火处理合金中的面心立方α-Co含量提高,W在Co相中的固溶度增加。深冷过程中由于发生Co相马氏体相变使密排六方ε-Co的含量提高,W在Co相中的固溶度降低。YG6硬质合金的硬度、钴磁等性能受到了影响,合金的抗弯强度以及表面宏观残余应力都呈增加趋势。     

深冷处理对Cr7V钢高温耐磨性与位错密度的影响

对Cr7V模具钢进行了(1030℃×0. 5 h)淬火+(-196℃×3,6,12 h)深冷处理+(560℃×2 h)三次回火处理,通过销盘摩擦磨损试验研究了深冷处理工艺参数对其高温耐磨性的影响。通过XRD获得不同热处理工艺下的衍射图谱,并通过X射线线形分析法研究深冷处理不同工艺参数对Cr7V模具钢位错密度的影响。结果表明:深冷处理对Cr7V模具钢高温耐磨性和位错密度的影响规律一致,随保温时间的延长,高温耐磨性和位错密度的提升程度均呈现先升后降的趋势,其中深冷保温6 h后试样磨损量为87. 6 mg,位错密度为1. 4295×10~(16)m~(-2),表现出最好的性能,其高温耐磨性较未深冷处理试样提高了53%,位错密度提高约28%。     

YG8硬质合金与45钢非晶钎焊行为

为改善YG8硬质合金与45钢的焊接性能,采用Cu_(39.37)Ti_(32.19)Zr_(19.38)Ni_(9.06)(at%)非晶态钎料对YG8硬质合金和45钢进行钎焊。通过XRD、SEM、万能试验机对钎料的微观结构以及钎焊接头形貌、析出相和力学性能进行分析。结果表明:在一定钎焊温度下,随钎焊时间的增加,接头强度逐渐减小,有明显的裂纹,且裂纹在YG8硬质合金一侧反应层中萌生并扩展。在钎焊温度900℃,钎焊时间10 min时获得的抗拉强度最高,约为250 MPa。焊接头强度与YG8硬质合金一侧形成的反应层厚度有关。通过计算得到了反应层厚度形成的激活能Q和反应层生长速度A_0。     

YG8硬质合金与45钢非晶钎焊行为北大核心CSCD

为改善YG8硬质合金与45钢的焊接性能,采用Cu_(39.37)Ti_(32.19)Zr_(19.38)Ni_(9.06)(at%)非晶态钎料对YG8硬质合金和45钢进行钎焊。通过XRD、SEM、万能试验机对钎料的微观结构以及钎焊接头形貌、析出相和力学性能进行分析。结果表明:在一定钎焊温度下,随钎焊时间的增加,接头强度逐渐减小,有明显的裂纹,且裂纹在YG8硬质合金一侧反应层中萌生并扩展。在钎焊温度900℃,钎焊时间10 min时获得的抗拉强度最高,约为250 MPa。焊接头强度与YG8硬质合金一侧形成的反应层厚度有关。通过计算得到了反应层厚度形成的激活能Q和反应层生长速度A_0。