模壁润滑温压Fe-2Ni-2Cu-1Mo-1C材料的烧结行为研究

模壁润滑和温压的结合有利于提高材料的生坯密度和力学性能.我们主要研究了烧结温度(1 100～1 300℃)和烧结时间(40～80min)对模壁润滑温压Fe-2Ni-2Cu-1Mo-1C材料烧结行为的影响.模壁润滑采用聚四氟乙烯乳化液润滑.结果表明:经不同的温度下烧结50min,模壁润滑温压材料的烧结密度随烧结温度升高先增大后降低,烧结膨胀变化趋势刚好相反;在1300℃温度下烧结不同时间,模壁润滑温压材料的烧结密度随着烧结时间的延长先下降随后逐渐提高,而烧结尺寸变化趋势刚好相反.模壁润滑温压材料的抗拉强度和伸长率随烧结温度的提高或烧结时间的延长而增大;模壁润滑温压材料的拉伸性能是烧结温度和烧结时间的函数,抗拉强度和伸长率与烧结参数具有良好的线性回归关系.     

Cr的添加方式与含量对粉末冶金烧结钢组织及力学性能的影响

在Fe-1.75Ni-1.5Cu-0.5Mo-0.6C粉末中,分别以添加430L不锈钢粉和CrFe合金粉的方式加入Cr元素,采用高温烧结硬化工艺制备含铬烧结钢Fe-1.75Ni-1.5Cu-xCr-0.5Mo-0.6C(x=0.5,1.0,1.5),研究铬的添加方式与含量对烧结钢组织与力学性能的影响。结果表明,与添加CrFe合金粉的方式相比,采用添加430L不锈钢粉的方式时,Cr的强化效果更好。采用该方式制备的含Cr烧结钢,随Cr含量增加,抗拉强度先上升后下降,伸长率不断下降,硬度不断提高,含铬量1.0%的材料具有良好的综合性能,生坯密度和烧结密度分别为7.18g/cm3和7.20g/cm3,抗拉强度、伸长率和硬度分别达到910MPa、2.0%和30HRC;烧结钢组织主要以珠光体、贝氏体和马氏体为主的混合组织;烧结钢的拉伸断裂以韧–脆混合断裂为主。     

Fe-Mo-Ni-Cu-C粉末冶金液压马达阀板材料性能研究

通过Fe-Mo-Ni-Cu-C粉末冶金液压马达阀板材料试样制备及技术工艺试验,研究了阀板材料中C、Cu、Ni等合金元素对材料抗拉强度、冲击韧性、表观硬度等性能及径向尺寸变化的影响,获得了较优的阀板材料组分为Fe-0.5Mo-0.6Ni-2Cu-0.7C。对采用该材料组分制备的烧结态阀板零件进行生产实践及综合性能测试,检测结果满足阀板零件性能指标要求,验证了Fe-0.5Mo-0.6Ni-2Cu-0.7C阀板材料可应用于生产实践,对同类铁基粉末冶金材料性能研究及开发具有借鉴意义。     

放电等离子烧结制备的细晶铁基材料及其力学性能

采用高能球磨和放电等离子烧结,制备细晶Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C块体材料,在不同温度下对烧结试样进行回火处理,研究烧结温度和回火温度对该合金组织、硬度和横向断裂强度的影响。结果表明:烧结温度对合金密度和硬度影响不大,经650～800℃烧结可得到近乎全致密的铁基合金,相对密度达98%～99%,组织为马氏体、贝氏体、珠光体和残余奥氏体的混合组织,硬度为59～61 HRC。在650℃下烧结时横向断裂强度为2 260 MPa;烧结试样在400～600℃回火4 h,随着回火温度升高,初始烧结组织逐渐向球状珠光体转变,使得合金的硬度逐渐降低,横向断裂强度逐渐升高。经650℃放电等离子烧结和500℃回火热处理后的铁基合金的横向断裂强度最高达3 325 MPa,硬度大于51 HRC。     

WC/TiC增强Fe基复合材料制备与性能

在Fe基复合材料Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C中分别添加TiC和WC/TiC颗粒,采用常规混粉与网带烧结工艺制备颗粒增强复合材料,观察和测试材料的显微孔隙形貌、密度、硬度与抗弯强度等性能。结果表明,TiC与Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C之间的界面结合较WC差,仅添加TiC时,材料性能最差,性能随着TiC含量增加而下降;仅添加WC时,材料性能最优,性能随着WC含量增加而先增后降;同时添加TiC和WC时,材料性能居中,性能亦随着Ti C和WC含量增加而下降。本文试验条件下,在Fe-1.5Cu-1.8Ni-0.5Mo-1C和Fe-1.5Cu-0.7C中添加适量的WC作为增强颗粒是较佳的选择。     

烧结工艺对低合金钢性能的影响

采用微波烧结和常规烧结工艺分别制备粉末冶金低合金钢Fe-4Ni-2Cu-0.6Mo-0.6C,研究不同烧结工艺对该合金密度、抗拉强度和硬度的影响,并借助扫描电镜和光学显微镜观察合金试样的断裂类型及试样的显微组织.结果表明:该合金在微波烧结温度为1 300℃时,抗拉强度可达到655 MPa,硬度90 HRB;和常规烧结工艺相比,微波烧结不仅使烧结时间大幅缩短,而且可提高低合金钢的抗拉强度和硬度.     

高铁用U75V钢轨钢动态CCT曲线

用膨胀法结合显微组织观察及硬度测量方法,得到了U75V钢轨钢动态CCT曲线。结果表明:当冷却速度为0.05~3℃/s时的U75V钢轨钢的显微组织为珠光体组织,而且随着冷却速度的加快珠光体片层间距逐渐减小;冷却速度为5℃/s时主要的显微组织为珠光体组织,但出现少量马氏体组织;当冷却速度为15~50℃/s时的显微组织为马氏体和残余奥氏体组织。随着冷却速度的增大,硬度呈增加趋势。高铁用U75V钢轨钢奥氏体向珠光体开始转变温度不超过700℃,相变结束温度不低于500℃,当冷却速度为2~3℃/s时珠光体片层间距最为细小。     

NM400马氏体耐磨钢静态CCT曲线

用Gleeble3500热模拟试验机测定的连续冷却膨胀曲线,得出NM400钢临界相变点Ac₁=719.4 ℃, Ac₃=847.8℃,结合金相法,利用Origin软件绘制了试验钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线。结果表明,随着冷却速度增大,钢的显微硬度逐渐增大,显微组织逐渐由铁素体和珠光体过渡为贝氏体和马氏体,铁素体量逐渐减少;冷速小于1℃/s珠光体含量逐渐增多,尺寸逐渐减小;冷速大于5 ℃/s,铁素体和珠光体逐渐消失,贝氏体相变量随冷速增加而减少,马氏体相变量逐渐增多。     

汽车螺旋悬架弹簧用钢55SiCrA组织和性能研究

采用热膨胀法结合显微金相与硬度法,在LINSEIS L78 RITA相变仪上测定了55Si Cr A弹簧钢的临界点温度和连续冷却转变曲线,研究了冷却速度对组织和硬度的影响规律。在此基础上,进行了控轧控冷工业试验。结果表明,当冷速≤2℃/s时,转变产物为少量铁素体、珠光体,珠光体硬度随冷速增大而增大;当冷速≥5℃/s时,转变产物为珠光体、马氏体;当冷速≥20℃/s时,转变产物为马氏体,硬度随冷速增大而增大;现场控轧控冷的试验钢抗拉强度达到1 163 MPa,伸长率为13%,面缩率为49%,综合力学性能良好,满足了用户的使用要求。     

12Cr2Mo1R钢相变规律研究

采用热膨胀法并结合金相组织分析及硬度变化来测定12Cr2Mo1R钢变形奥氏体的连续冷却转变温度,研究了钢的相变规律,结果表明,12Cr2Mo1R钢未变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<0.27 ℃/s时,组织为贝氏体+铁素体+珠光体;在0.27～8.4 ℃/s之间时,组织为贝氏体;>8.4 ℃/s时,组织为马氏体+贝氏体。变形奥氏体连续冷却转变,冷却速度<5 ℃/s时,组织为铁素体+珠光体+贝氏体;在5～20 ℃/s之间时,主要为贝氏体组织;>20 ℃/s时,得到的组织为马氏体+贝氏体。形变加速了奥氏体连续相变,使连续冷却相变温度提高。钢中Cr、Mo等合金元素,提高了过冷奥氏体的稳定性,使连续转变过程中出现了亚稳奥氏体区,提高了贝氏体的淬透性。