高铬铸铁耐磨球热处理工艺研究

研究了一种添加微量合金元素Mo、V、Nb的高铬铸铁耐磨球的热处理工艺。采用在980℃淬火、400℃和600℃回火的热处理工艺。通过显微组织分析可知淬火后基体组织为淬火马氏体,400℃回火后基体组织为回火托氏体,600℃回火后基体组织为回火索氏体。经硬度分析和耐磨性分析可知：仅淬火处理时试样硬度为65HRC,磨损量也最小;400℃回火后硬度下降为62.8HRC,磨损量比淬火态增加18.2%;600℃回火后硬度下降为57.6HRC,磨损量比淬火态增加30.3%。结合磨球实际应用状态最佳热处理工艺应采用980℃淬火、400℃回火。     

深冷处理对GCr15轴承钢组织及力学性能的影响

对GCr15轴承钢分别进行淬火+回火,淬火+回火+深冷,淬火+深冷+淬火,淬火+回火+深冷+回火处理,研究了深冷处理对GCr15轴承钢显微组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:与常规淬火+回火工艺相比,增加深冷处理工序后试样中残余奥氏体含量明显降低,硬度增大,耐磨性提高;淬火+深冷+回火处理试样的残余奥氏体含量最低,硬度最高,耐磨性最好,其磨损量比淬火+回火处理试样的减少了6%;深冷处理提高了GCr15轴承钢的抗疲劳磨损和磨粒磨损的能力。     

氧氮共渗处理在W18Cr4V刀具中的应用

我厂高速钢(W18Cr4V)刀具的热处理工艺为淬火 560℃×1.5h×3次回火,硬度62～65HRC。此工艺处理的刀具在存放和使用过程中经常出现锈蚀、磨损、易咬合等缺陷,造成刀具提前毁损,有时甚至会影响生产进度。后来在原工艺的基础上加以改进,改进后的工艺为淬火 560℃×1.5h×2次回火 氧氮共渗处理。氧氮共渗就是以氨气 氨水为介质,使渗氮与蒸气处理结合,进行氧氮共渗,具体工艺如下。     

渗氮预处理对GCr15轴承钢性能的影响

研究了渗氮预处理对GCr15轴承套圈淬火组织、表面硬度、渗氮硬化层硬度的影响。结果表明:渗氮预处理后,套圈表面形成0.5 mm左右的硬化层,淬火后在不同回火温度下,套圈硬化层硬度均高于未渗氮套圈,渗氮预处理工艺可有效提高轴承钢套圈的表面硬度和回火稳定性。     

在线淬火对高强度钢板组织转变及力学性能的影响

对高强度钢板分别进行在线淬火+600℃回火以及离线淬火+600℃回火处理,对比研究了两种工艺下的组织和力学性能.结果表明:两种工艺下试验钢板的显微组织均为回火马氏体,在线淬火+回火后的马氏体板条间距更小,板条更长;在线淬火+回火后的马氏体具有更高的位错密度和更多的大角度晶界,且碳化物析出相的尺寸更加细小;在线淬火+回火后试验钢板的强度更高,但塑性和韧性略低于离线淬火+回火工艺下的.     

电脉冲调质处理对齿套用35CrMo钢显微组织和 力学性能的影响

在不同回火温度(550～640℃)、不同脉冲次数(1,2次)和脉冲持续时间(60～180ms)下对热轧态35CrMo钢分别进行传统淬火+传统回火、电脉冲淬火+传统回火、传统淬火+电脉冲回火处理,对比研究了处理后的显微组织和力学性能。结果表明:电脉冲淬火+550℃传统回火、传统淬火+1次电脉冲回火以及传统淬火+2次电脉冲60ms回火处理后,试验钢的组织与传统淬火+传统回火处理后的相似,均由马氏体和碳化物组成;随着回火温度的升高,电脉冲淬火+传统回火处理后的组织中出现层片状索氏体,试验钢的抗拉强度和硬度降低,伸长率增大;电脉冲淬火或回火均能提高试验钢的强塑性,电脉冲淬火+580℃传统回火处理后的强塑性最佳。     

碳氮共渗工艺的改进

本厂是生产自行车飞轮零件(见图1)的专业厂家,零件毛坯经冷挤成形或切削加工后进行碳氮共渗及随后的淬火、回火处理,处理后要求表面硬度75HRA以上,有效硬化层0.20～0.40mm。所用共渗及淬火设备为日本产UBE-600滴注式气体渗碳(渗氮)炉(箱式),原料气为甲醇、丙烷及液氮。经分析及现场生产试验,我们对原工艺进行了改进,提高了共渗速度,缩短了生产周期。     

锻造模具钢H13的热处理及氮碳共渗

研究了H13钢的热处理和氮碳共渗工艺，指出了H13钢适宜的热处理工艺为1030％淬火＋600％回火，然后再580％氮碳共渗4．5h。表面硬度可达900HV，渗氮层深0．2mm。采用H13钢的锻造模具在应用新工艺后，其寿命可提高1倍。     

齿轮轴的氮碳共渗及复合处理工艺应用

对20CrMo钢齿轮轴零件进行氮碳共渗+淬、回火复合热处理。研究了热处理工艺,分析了渗层显微组织和渗层 表面硬度变化梯度,进行了耐磨性试验,并抽查了齿轮轴的变形。结果表明,变速箱齿轮轴经复合热处理工艺后,降低了 废品率,热处理质量较渗碳淬火的有较大提高。     

耐火砖模固体渗硼

正交试验优化出的渗硼工艺参数为950℃×5 h,稀土加入量0.5%(按质量分数计).渗硼层中存在B、C、Al、Cr、Si、Cr、Mo、Fe等元素,且这些元素的含量发生了改变.渗层显微硬度在最外层硬度不高,次层出现峰值,再往里硬度缓慢降低.经优化渗硼再经淬火、回火处理的渗硼层,其耐磨性最高.经优化渗硼再经淬火、回火处理的耐火砖模具,其使用寿命几乎是原来模具的3倍.     

热处理工艺对W2Mo9Cr4VCo8高速钢硬度和组织的影响

在不同淬火温度、冷处理方式和回火温度下对W2Mo9Cr4VCo8高速钢的硬度及组织进行试验研究,结果表明:在1 150~1 220℃淬火,随着淬火温度的提高,淬火硬度有逐渐下降的趋势;在不同的冷处理工艺和520,535,550℃温度下回火3次,试样的硬度及回火组织差别不大;不同淬、回火温度下,回火3次后试样的残余奥氏体含量均为零。基于试验分析优化了W2Mo9Cr4VCo8的热处理工艺。     

淬火温度和回火工艺对4Cr5Mo2V钢高温耐磨性能的影响

将4Cr5Mo2V钢在1 000～1 090℃下淬火,并通过不同温度2次回火处理将相同淬火温度下试验钢的回火硬度分别调整至55,52 HRC,研究了淬火温度和回火工艺对显微组织、冲击韧性和高温(350℃)耐磨性能的影响。结果表明：回火硬度相同时,淬火温度过高或过低均会降低试验钢的韧性而加剧磨损表面材料剥落,从而降低耐磨性能;相同回火硬度下,1 030℃淬火条件下试验钢的韧性和高温耐磨性能最好,1 090℃淬火条件下最差;淬火温度相同时,较低温度回火试验钢因具有较高回火硬度,能够起到支撑表面氧化层的作用,其耐磨性能比较高温度回火时好;4Cr5Mo2V钢的推荐热处理工艺为1 030℃×30 min油淬+560℃×2 h×2次回火。     

镁合金压铸机用高钴高铬热作模具钢的热处理工艺

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等研究了不同淬火和回火工艺对新型镁合金压铸机用X20CoCrWMoV10-9热作模具钢显微组织和硬度的影响,以确定其热处理工艺。结果表明:该钢较佳的热处理工艺为840℃×8 h退火预处理+1 100℃×1 h淬火+700℃×2 h回火;该钢经较佳工艺处理后,其显微组织由回火马氏体、金属间化合物μ相和合金碳化物M_(23)C_6、M_6C组成;在1 100℃×1 h淬火后其硬度达到最大值51.5 HRC;在500～650℃回火时析出了较多弥散分布的金属间化合物和碳化物,具有较高的回火抗力和明显的二次硬化效应。     

低合金耐磨钢热处理工艺探讨

研究热处理工艺对轧机牌坊耐磨复合衬板工作层低合金耐磨钢力学性能的影响.原热处理工艺处理后工作层材料耐磨性不能满足使用要求,使用70天失效.研究结果发现淬火温度低于900℃时,低合金耐磨钢硬度随淬火温度升高而升高,淬火温度高于900℃时,硬度反而下降.淬火温度高于930℃时,冲击韧性有所下降.回火温度高于460℃时,硬度明显降低.随着回火温度升高,冲击韧性和断裂韧性提高.回火温度高于410℃时,延伸率和断面收缩率大幅度提高.350℃回火后耐磨性最佳.低合金耐磨钢采用以下热处理工艺最佳:900～920℃喷雾淬火后350～370℃回火.     

不同工艺渗碳淬火和深冷处理后20CrNi2Mo轴承钢的组织与性能

对正火态20CrNi2Mo轴承钢分别进行渗碳油淬+回火、二次渗碳油淬+回火、渗碳气淬+渗碳油淬+回火等3种渗碳淬火+回火处理以及在上述工艺的回火前增加深冷处理的渗碳淬火+深冷+回火处理,研究了不同工艺处理后轴承钢的显微组织、力学性能和耐磨性能。结果表明：渗碳淬火+回火后轴承钢的组织均为针状马氏体+残余奥氏体+碳化物,渗碳气淬+渗碳油淬+回火后的马氏体更细小,残余奥氏体更少,此工艺下轴承钢的硬度、抗拉强度和断后伸长率均高于其他2种渗碳淬火+回火工艺,磨痕宽度和深度较小;与渗碳淬火+回火相比,渗碳淬火+深冷+回火处理后轴承钢中奥氏体含量减少,硬度提高,磨痕宽度和深度减小,并且在200 N载荷下的磨损质量损失明显减少;较优的工艺是渗碳气淬+渗碳油淬+深冷+回火。     

38CrMoAl液压柱塞无白亮层低温离子渗氮工艺研究

对38CrMoAl液压柱塞进行低温离子渗氮,研究不形成白亮层的工艺条件。采用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损试验机对处理后的38CrMoAl钢显微组织、截面硬度、渗层脆性、耐磨性进行了分析。研究结果表明,相比于510℃常规离子渗氮工艺,38CrMoAl钢经450℃低温离子渗氮工艺处理后无白亮层产生,X射线衍射分析表明表层无γ'-Fe₄N相生成。同时,38CrMoAl钢经450℃低温离子渗氮工艺处理后,不仅截面硬度满足使用要求,而且渗层脆性显著降低,压痕周围均无裂纹产生。耐磨性研究表明,在较大载荷下,450℃低温离子渗氮后耐磨性比510℃常规离子渗氮好。     

离心式压缩机齿轮的快速深层等离子渗氮

采用快速深层等离子渗氮工艺对离心式压缩机齿轮进行表面处理。利用光学显微镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、努氏显微硬度计、微摩擦磨损试验机和扫描电镜对渗氮层进行分析。在510℃温度下等离子渗氮15h和20h后,渗氮层的厚度分别为341.25μm和502.33μm。渗氮层是由化合物层和扩散层两部分组成的,其中化合物层随渗氮时间的增加由ε-Fe2-3N+γ′-Fe4N双相层逐渐转变为γ′-Fe4N单相层。由于渗层中氮化物的强化作用,经过等离子渗氮处理的试样表面硬度升高,摩擦因数减小,磨损体积显著降低。渗氮层的磨损机制以粘着磨损为主。在保证芯部具有良好韧性的基础上,快速深层等离子渗氮处理能够显著提高齿轮的表面硬度,改善齿轮的耐磨损性能。     

基于V型缺口试样冲击性能确定1Cr17Ni2不锈钢的热处理工艺

对1Cr17Ni2不锈钢进行了不同温度的淬火+回火热处理,研究了其V型缺口试样冲击性能与淬火和回火温度的关系;基于V型缺口试样冲击性能确定了较佳热处理工艺,并测试了该工艺热处理后试验钢的拉伸性能。结果表明:V型缺口试样的冲击吸收功随淬火温度和回火温度的升高而增大;回火温度对其断裂方式的影响大于淬火温度的,随回火温度升高,断裂方式从沿晶和解理的脆性开裂向韧窝型韧性开裂转变;当淬火温度为980℃或1 020℃,回火温度大于650℃时,该钢可满足螺柱冲击韧性和强度的要求,如需二次回火,则推荐二次回火温度应高于620℃。     

淬火温度对45钢淬火开裂的影响

对直径为8 mm的密封螺塞用锻造正火态45钢棒进行(750～880)℃×15 min淬火和550℃×30 min高温回火处理,研究了不同淬火温度下试样的显微组织、断口形貌和硬度,分析淬火温度对开裂的影响,并对热处理工艺进行优化。结果表明：当淬火温度为750,780℃时,淬火后试样均未发生开裂,而当淬火温度为800～880℃时均发生了开裂;随着淬火温度的升高,组织中铁素体减少,晶粒尺寸增大,硬度先升高后降低;在800～830℃淬火时,淬火开裂的原因为过冷奥氏体在马氏体转变相区冷却速率过大,组织应力在试样外层集中,裂纹以沿晶和穿晶混合方式扩展;在850～880℃淬火时,淬火温度较高,晶界弱化,在组织应力与热应力的共同作用下裂纹沿晶界扩展。在830℃淬火前增加3～5 s室温缓冷工序再回火后45钢既可获得最佳的回火索氏体组织与较高的硬度,又可避免淬火开裂。     

等离子表面钼铬共渗制备强化层的研究

利用辉光离子渗金属技术在Q235钢表面进行钼铬共渗，随后进行渗碳淬火、深冷处理及回火复合处理，对渗层组织、成分、硬度和摩擦磨损性能进行了分析。结果表明：渗层化学成分接近钼系高速钢；渗层中的碳化物细小、均匀、弥散，没有粗大的共晶莱氏体组织；经深冷2h处理试样表面硬度达到1600HV，明显高于未经深冷处理试样的表面硬度；经不同时间深冷处理试样的滑动摩擦因数基本相同，但比未经深冷处理的试样降低约15％，其相对耐磨性分另q是未渗金属试样的2．10倍和3．59倍。