球墨铸铁强韧化的组织设计及其热处理工艺

根据球墨铸铁断裂过程中石墨及石墨-基体界面的微观力学行为，为提高其强韧性，对球墨铸铁组织进行优化设计：以强相（马氏体）或强韧相（奥氏体-贝氏体）环包围石墨，基体组织为马氏体或奥氏体-贝氏体，加上适量的铁素体，并通过适当的热处理工艺实现。结果表明，优化组织球墨铸铁具有很高的强韧性，其原因是石墨周围的强（韧）相有效抑制了石墨-基体界面的开裂及界面裂纹向基体的扩展，而基体中以强相（马氏体或奥氏体-贝氏体组织）提高强度，以韧相（铁素体或奥氏体）提高韧性，从而提高了球墨铸铁的强韧性。     

Cu及热处理工艺对9Ni钢组织及性能的影响

通过实验研究了Cu元素及热处理工艺对9Ni低温钢组织与力学性能的影响。结果表明,添加Cu元素后,材料的低温冲击韧性明显得到提升,而抗拉强度和屈服极限变化不大。调质热处理后,材料的力学性能及低温冲击性能均明显得到改善。通过光学显微镜观察发现,热轧态的9Ni钢微观组织主要为淬火马氏体,经热处理后则主要为回火马氏体;进一步通过扫描电镜观察可以发现,调质热处理后,材料的基体组织为回火马氏体,在基体上分布着白亮色的粒状和板条状的淬火马氏体和回转奥氏体混合物。通过X射线衍射检测发现,添加Cu元素后回转奥氏体的数量增加。Cu对9Ni钢低温韧性的改善主要有以下两方面原因:一是钢中Cu、Ni等元素的富集大大提高了回转奥氏体的稳定性并增加了其含量,二是Cu元素的添加使回转奥氏体在晶内、晶界的分布更加均匀、弥散,从而提高了9Ni钢的低温韧性。     

X射线衍射法测定钢中马氏体含碳量

碳钢及低合金钢淬火后所得到的马氏体组织一般都要经过适当的回火,以便得到较好的综合性能。不同回火工艺其性能明显的不同,其中影响性能的一个重要因素就是马氏体中的含碳量。如低碳马氏体的强韧性很好,而高碳马氏体的强度较高,但韧性较差。测定不同热处理工艺的马氏体含碳量对     

热处理工艺对7Cr17MoV马氏体不锈钢组织性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、冲击试验,观察和分析了7Cr17MoV马氏体不锈钢在990~1110℃淬火+180~220℃回火的组织和性能变化。结果表明:淬火组织为残留奥氏体和碳化物分布于马氏体基体上。随淬火温度的升高,残留奥氏体含量和马氏体过饱和度增加,针状马氏体组织变粗,1080℃淬火硬度升高到最大值62.5HRC。冲击试验结果表明:随回火温度逐渐升高,试样硬度有部分下降,但韧性显著提高,200~220℃时韧性最佳,达到19 J/cm~2。综合硬度和韧性考虑,最佳热处理工艺为1080℃淬火+200~220℃回火。盐雾试验表明:1080℃淬火+200℃回火后腐蚀率小于4%,符合使用要求。     

部分非常规热处理工艺

<正>有时会针对不同材料、不同服役条件或者不同的技术要求,采用一些非常规的热处理工艺。1采用尽可能获得多些板条状马氏体的热处理工艺,提高材料的强韧性(1)低碳钢实施高温淬火工艺,获得板条状马氏体,具有高的韧性及一定的强度与硬度。(2)中碳钢,尤其是中碳合金钢,常规淬火获得板条状马氏体和片状马氏体的混合组织。如适当提高淬火温度(以奥氏体晶粒不过分粗大为原则),可以增加板条状马氏体的数量,从而提高韧性及使用寿命。     

热处理工艺对高铬磨球组织与性能的影响研究

对使用铁模覆砂铸造工艺生产的高铬耐磨磨球进行热处理研究。沿球直径切开,未发现缩孔缩松缺陷。铸态下磨球力学性能较差,热处理后磨球力学性能显著提升。950℃×2h油冷淬火,350℃×2h回火的磨球综合性能最优,冲击韧度和洛氏硬度相对于铸态分别提高55%和26%。经过金属基体显微硬度测定和组织观察,可判定铸态下金属基体主要为奥氏体组织;淬火时奥氏体大部分转变为马氏体,显微硬度显著增高;回火时淬火马氏体转变为回火马氏体或回火托氏体,淬火应力消除,韧性增加,显微硬度减小。     

基体热处理使PCD刀具适于断续切削

聚晶金刚石（PCD）刀具的韧性较差,极少用于带有冲击性的断续切削加工,限制了其应用范围。为改良刀具性能,通过热处理工艺优化刀具基体,加固PCD和基体的结合,制成新型的PCD刀具。通过断续切削铝合金实验,分析新型刀具的使用寿命以及表面磨损状况。结果表明:刀具基体优化后,金刚石层与硬质合金基体之间的结合力提高,刀具抗冲击能力提高。新型刀具在切削128 min后没有出现崩刃现象,其磨损量仍在可控范围,适用于断续切削生产。      

热疲劳作用下球墨铸铁组织变化规律

按球化率优化了球墨铸铁的化学成分,分析了热疲劳作用下球墨铸铁的组织变化.结果表明,球墨铸铁最佳热处理工艺为890℃淬火+400℃回火,可获得最佳的强韧性配比.890℃淬火次数对石墨级别基本没有影响.初次时,基体组织以马氏体为主;随淬火次数增加铁素体数量逐步增加,约25次左右铁素体量最多;随后铁素体数量减少,直至50次时组织几乎都是马氏体+石墨.     

双相钢无缝钢管的中频感应热处理工艺研究

以初始组织为铁素体和珠光体的热轧Q345B无缝钢管为原料,通过中频感应热处理工艺,开发出基体组织为铁素体和马氏体的双相钢无缝钢管,并通过循环处理工艺得到基体为超细晶组织的双相钢无缝钢管。介绍了对这种双相钢无缝钢管进行中频感应热处理的工艺设计,热处理工艺试验的过程及试验结果。研究表明:中频感应淬火热处理工艺应用于双相钢无缝钢管的开发是完全可行的。     

17-4PH不锈钢热处理工艺

介绍了不同的热处理工艺对17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响,对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理,普遍采用的固溶温度为1040℃,随着时效温度的提高和时效时间的延长,其强度和硬度升高,塑韧性降低。在传统工艺的基础上,增加调整处理,可以细化马氏体基体组织,提高材料的韧性及耐蚀性。对于17-4PH钢的强化机理,普遍认为与ε-Cu的析出有关,但对于其形貌的分析不尽相同。     

TBM盘形滚刀刀圈新材质DQ50钢的研制

通过对 TBM刀圈新材质 DQ5 0钢的研究 ,总结出 DQ5 0钢满足硬度和耐磨性要求的最佳热处理工艺 ,讨论了对 DQ5 0钢刀圈硬度和耐磨性产生影响的各种因素 ,并采用最佳热处理工艺参数进行了产品试制 ,硬度达到了 HRC5 7以上 ,并进行了现场试验 ,经试验硬度、韧性及耐磨性达到了 WIRTH公司的水平 ,可以替代 WIRTH公司的刀圈而进行国产化的批量制造     

水泥机械大模数齿轮加工用指形铣刀失效分析

根据化学成分、基体组织、硬度及热处理工艺分析了水泥机械大模数齿轮加工用指形铣刀过早失效的原因。结果表明,回火温度过高,使铣刀硬度过低、耐磨性不足,是引起指形铣刀早期失效的主要原因。     

硬岩掘进盾构机刀圈的热处理

采用电渣重熔、多向锻造和超细化处理对刀圈用H13钢的微观组织进行了优化,并对优化后的H13钢进行了常规热处理,分析该钢硬度与冲击韧性之间的关系,据此对H13钢刀圈进行弹硬热处理。结果表明:经弹硬热处理后,刀刃形成回火马氏体组织,硬度提高至59 HRC;刀座形成回火托氏体组织,硬度降低为44 HRC,冲击吸收能量升至23.5 J,实现了高硬刀刃与高弹刀座的性能配合,进而使刀圈具有收缩回弹的弹性特点,显著提高刀圈的使用寿命与破岩效率。     

热处理对TiC_p/Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响。指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2 和Fe3 C等相溶解消失 ,并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织。通过不同的热处理工艺 ,可以获得具有不同基体组织的复合材料 ,合金元素钼可有助于基体组织的调整。热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响 ,二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降     

热处理对TiCp／Fe复合材料组织和性能的影响

研究了热处理对液态等温反应合成的TiCp/Fe复合材料的组织和性能的影响，指出热处理可以使在凝固过程中产生的少量TiFe2和Fe3C等相溶解消失，并得到一定数量的细小的二次TiC增强相。热处理过程能完全改变复合材料的基体组织，通过不同的热处理工艺可以获得具有不同基体组织的复合材料，合金元素钼可有助于基体组织的调整，热处理过程对复合材料的性能也有较大的影响，二次TiC对基体的强化作用使复合材料的抗拉强度上升和冲击值下降。     

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 本文从金相组织及断口形貌分析两个方面对切割硬质材料的某金属陶瓷刀具断裂的原因进行了分析。结果表明，刀刃部位的镍铬基金属TiC陶瓷存在严重未烧结缺陷，成为起裂源；不合理的热处理工艺造成了刀具基体3Cr13晶粒粗大，并且沿晶界呈网状分布有脆性碳化物，导致基体脆性增加，在使用过程中发生沿晶断裂。     

5CrNiMo钢热锻模热处理工艺的改进

通过对５ＣｒＮｉＭｏ钢热锻模采用整体等温处理＋轮廓感应加热淬火复合处理新工艺,可在提高模具基体强韧性的基础上,同时增加了模具型腔表面层的硬度和耐磨性,可有效地提高模具的使用寿命。     

热处理对TiCp/Fe复合材料基体组织与力学性能的影响

通过不同的热处理工艺改变原位TiCp／Fe复合材料的基体组织，探讨了原位TiCp／Fe复合材料不同基体组织与性能的关系。试验结果表明：在热处理过程中基体组织明显改变，TiC增强相不发生变化。退火处理降低材料的硬度，提高材料的韧性。淬火 低温回火处理使材料的强度和硬度提高，而韧性没有明显的下降。采用等温淬火工艺，可使TiCp／Fe复合材料具有最好的综合力学性能。     

盾构机盘型滚刀刀圈关键材料设计与试制

通过对盾构机盘型滚刀工况条件的分析,提出了刀圈材料和硬质合金镶齿的设计思路,并进行了试制。结果表明,以H13为基础,适当提高碳含量,采用电炉熔炼加电渣重熔的方法和后继合理的热处理工艺,制备的钢圈微观组织结构为细小的回火马氏体加小颗粒碳化物,具有良好的耐磨性和抗冲击韧性;以结晶完整的粗晶WC制备的全致密包覆型WC—Co复合粉为原料,可生产出晶粒完整、组织均匀,具有良好冲击韧性和耐磨性的超粗或特粗晶硬质合金,可以满足刀圈合金齿的要求。     

低温高韧性球墨铸铁件生产过程的韧性控制

分析了球墨铸铁件低温冲击韧性的影响因素,探讨了生产过程中控制低温韧性的方法。通过调整熔炼原材料及热处理工艺的试验验证,指出铁液冶金质量、球化孕育处理和热处理工艺的控制是生产低温高韧性球墨铸铁件的关键。