热处理工艺对离心铸造高铬铸铁轧辊组织及硬度的影响

采用了光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等仪器,研究了离心铸造高铬铸铁轧辊铸态及淬火与回火后的显微组织结构、碳化物和硬度等。结果表明:高铬铸铁轧铸态组织主要是由奥氏体+少量马氏体+(Cr,Fe)₇C₃碳化物组成,碳化物呈粗大板条状或块状,不同温度热处理后,得到回火马氏体+(Cr,Fe)₇C₃+Cr₇C₃碳化物的组织,组织中粗大板条状碳化物消失,得到细小块状或椭圆状碳化物。该高铬铸铁轧辊铸态硬度为56.0HRC左右,在950℃淬火及400℃回火处理后硬度增加到了约65.5HRC。     

叶片用高铬铸铁的热处理工艺对耐磨性的影响

为了改善叶片用高铬铸铁的耐磨性,对其热处理工艺进行研究。结果表明:960℃×2 h淬火空冷+250℃×2 h回火、1050℃×2 h淬火空冷+450℃×2 h回火这两种工艺热处理后的叶片铸铁可获得细小弥散分布的共晶碳化物+二次碳化物+回火马氏体基体,以及少量的残余奥氏体组织。经过这两种工艺热处理后,叶片铸态共晶碳化物体积分数分别减少至26.67%和25.62%,碳化物形态和分布得到改善,硬度分别提高至62.60 HRC和62.10 HRC,叶片的耐磨性分别提高了42.24%和34.64%。     

ZG5Cr17Ni2马氏体不锈钢软化工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计等实验设备,通过高温回火+等温球化处理工艺研究了ZGCr17Ni2马氏体不锈钢的软化行为,分析了组织、硬度变化规律。结果表明:回火温度由600℃逐步提高至700℃,组织由铸态的珠光体+马氏体+残余奥氏体+莱氏体+碳化物转变为珠光体+回火索氏体+不稳定残余奥氏体+莱氏体+碳化物,硬度由铸态时的HRC47逐步降低至HRC29。随后进行的等温球化使其基体珠光体进一步球化,但对硬度影响不大。最佳软化处理工艺为:高温回火650℃+2 h,等温球化760℃+2 h-700℃+2 h,炉冷。其组织为粒状珠光体+莱氏体+碳化物,硬度为HRC27。     

高合金钢耐磨硬面药芯焊丝及其堆焊层性能

研制了一种焊接工艺性优良的埋弧堆焊用高合金钢耐磨硬面药芯焊丝,并对试样进行回火处理、环境扫描电镜分析、洛氏硬度测量及磨粒磨损实验,研究了焊态及不同回火温度下堆焊层的组织、硬度、耐磨性.实验表明:堆焊层组织均为马氏体+残余奥氏体+碳化物;堆焊层硬度分布均匀,回火温度在500℃左右时,堆焊层硬度最高,达到55～56HRC;...     

热处理对铸造高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对铸态和变质处理铸造高速钢组织与性能的影响。结果表明:变质处理可以使高速钢组织得到细化,同时改变钢中网状共晶碳化物的形貌,使高速钢的硬度和耐磨性得到提高;铸态高温加热、退火、淬火和回火等热处理工艺对铸造高速钢中碳化物的形貌影响不大。铸态和变质处理高速钢退火时,随着加热温度的升高,硬度逐渐升高;淬火+回火和铸态直接回火的高速钢随着回火温度的升高,硬度和耐磨性逐渐升高,在560℃三次回火时获得最高的硬度及室温耐磨性,且与锻造高速钢相当。     

热处理对冷作模具钢组织与性能的影响

对冷作模具钢进行了完全退火、淬火和回火热处理,研究了热处理工艺对冷作模具钢组织与硬度性能的影响。结果表明,铸态冷作模具钢的铸态组织为马氏体+索氏体组织;在完全退火态下的碳化物粒子和高碳化合物都发生了聚集球化现象,分布较为均匀;当淬火温度为940℃,回火温度分别为250℃和500℃时,冷作模具钢分别得到了回火马氏体和回火索氏体组织,硬度分别为61.7 HRC和52.6 HRC。     

精密喷射成形HM1钢的组织与硬度

采用OM、XRD、SEM和EDS以及硬度测试等方法对精密喷射成形HM1热作模具钢的微观组织、物相、元素分布及硬度等进行了分析,并与铸态材料进行了比较。结果表明,铸态组织为粗大的枝状晶,晶粒尺寸150～200μm,晶界处为粗大连续的网状碳化物组织;喷射态HM1钢为细小的等轴晶组织,晶粒尺寸20～50μm,晶界处弥散分布少量细小的先共析碳化物相,喷射态材料有效的消除了元素偏析和网状碳化物组织。对喷射态和铸态材料进行回火处理的研究表明,喷射态材料回火后具有比铸态材料回火后更高的硬度,其高温耐热性提高;在520℃回火2 h,喷射态硬度达52～54 HRC,铸态为50～51 HRC。     

热处理对铸造高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对铸态和变质处理铸造高速钢组织与性能的影响.结果表明：变质处理可以使高速钢组织得到细化,同时改变钢中网状共晶碳化物的形貌,使高速钢的硬度和耐磨性得到提高;铸态高温加热、退火、淬火和回火等热处理工艺对铸造高速钢中碳化物的形貌影响不大.铸态和变质处理高速钢退火时,随着加热温度的升高,硬度逐渐升高;淬火＋回火和铸态直接回火的高速钢随着回火温度的升高,硬度和耐磨性逐渐升高,在560℃三次回火时获得最高的硬度及室温耐磨性,且与锻造高速钢相当.     

Cr12Mo1V1冲头TD盐浴渗钒后热处理工艺研究

将Cr12Mo1V1圆柱形冲头在1020℃硼砂中TD盐浴渗钒处理5 h后,分别进行中温淬火+中温回火、等温淬火+中温回火、低温固溶淬火+低温回火的不同热处理试验。通过基体显微组织分析、覆层和基体显微硬度测试,压力机上冲裁试用测试使用寿命,研究Cr12Mo1V1冲头TD盐浴渗钒后的最佳热处理工艺。结果表明,400℃中温回火试样基体强韧性比较差。基体组织碳化物颗粒度为4级,覆层的硬度低,冲头易发生崩刃失效,冲裁使用寿命只有3.1万次。200℃等温油淬+中温回火覆层的硬度及基体强韧性有显著提升。碳化物颗粒度级别为2级,表面硬度达到2717HV,基体的硬度为62 HRC,使用寿命明显提升。960℃低温固溶淬火+低温回火覆层的硬度达到2789 HV,基体组织碳化物颗粒度为2级,使用寿命最高,达到4.3万次。     

纳米TiN增强高铬铸铁铸渗层耐磨性的研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺在中碳铸钢ZG270-500表面制备了纳米TiN高铬白口铸铁铸渗层,研究了纳米TiN加入量对铸渗层组织显微硬度和耐磨性的影响.结果表明,在试验条件下,纳米TiN能够提高铸渗层的硬度,当加入量为1 0％时铸渗层具有最好的耐磨性能,加入量过多时纳米TiN有向界面处富集的趋势.     

钒对高铬合金铸渗层组织与性能的影响

通过真空实型铸造工艺(V-EPC)在ZG45钢表面制备不同含钒量的高铬合金复合层,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了含钒量对铸渗层组织的影响,使用洛氏硬度计和冲击磨损试验机研究了钒含量对硬度和耐磨性的影响。研究表明,铸渗层组织主要由α-Fe与α-Fe+M₇C₃+VC共晶组织组成,过渡层内各合金元素成梯度分布,C、Cr、V元素自铸渗层向基体发生了扩散,且C、Cr、V元素的分布与碳化物的分布高度重合。随着钒含量的增加,晶粒逐渐细化,共晶碳化物数量逐渐增多,VC也增多,铸渗层硬度和耐磨性显著提高。热处理后有大量二次碳化物析出,随着铸渗层中钒含量增加,热处理后二次硬化效果显著提高。     

活性剂 SiO2 对氩弧熔覆钴基硼化物层组织及耐磨性的影响

目的证明活性剂SiO2的加入能够改善钴基硼化物层的宏观形貌、硬度、耐磨损性能、微观组织结构及物相组成。方法以Q235钢为母材,Co60和B4C为熔覆材料,SiO2为活性剂,利用活性氩弧熔覆技术制备B4C质量分数为8%的钴基硼化物复合涂层。分析活性剂SiO2的加入对熔覆层截面尺寸的影响,并测定熔覆层的硬度,分析熔覆层的微观结构及相组成。通过磨损试验,对比分析基体、常规熔覆层及活性熔覆层的耐磨损性能。结果添加活性剂后,熔覆层的微观组织结构发生了改变,生成的物相增多。物相分析表明,常规熔覆层含有Co2B,Mn2B,Cr B2等相,活性熔覆层中除此之外,还含有W3Co B3,Cr3B4,Cr3C2,Co2SiO4等新相。活性熔覆层的硬度为常规熔覆层的1.13倍,耐磨粒磨损、粘着磨损、冲蚀磨损性能分别为常规熔覆层的1.57,1.37,1.49倍。结论添加活性剂SiO2后,熔覆层与基体结合更好,微观组织得到细化和均匀化,硬度和耐磨损性能都得到提高。     

激光再制造金属零件熔覆层组织及耐磨性能

采用Fe-Cr-B-Si-Mo铁基合金粉末进行激光多层熔覆,利用金相显微镜(OM),扫描电镜(SEM),显微硬度计和磨损试验机分析了熔覆层的显微组织,测试了涂层的硬度和耐磨性能.试验发现,多层熔覆层组织致密,具有快速凝固组织特征;层间形成了冶金结合,从而使整个材料在理论上没有薄弱环节.结果表明,熔覆层硬度达到760～780HV;45钢基体的体积磨损量是激光熔覆层的21.7倍;激光熔覆层具具有较好的冶金质量和耐磨性.     

热处理对高铬铸钢组织和性能的影响

采用金相显微镜和扫描电镜分析热处理对高铬铸铁的微观组织的影响,通过硬度测试和耐磨性测试研究热处理对高铬铸铁的力学性能影响。结果表明:当固溶处理温度在920℃以下时,淬火+回火后的组织为铸态组织;当固溶处理温度920℃及以上时,淬火+回火后铸态组织消失,出现淬火组织;随着固溶处理温度的升高,高铬铸铁硬度与耐磨性先升高后下降,在870℃时硬度达到最大值,耐磨性能最优;深冷处理不能提升铸态组织高铬铸铁的耐磨性,但可以提升淬火组织高铬铸铁的耐磨性。     

不同压力对 TC4 钛合金真空脉冲渗氮的影响

目的采用不同压力对TC4钛合金进行真空脉冲渗氮处理,提高其表面硬度及耐磨性。方法通过金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及耐磨试验机分析渗氮硬化层的组织与性能。结果 TC4钛合金经过真空气体渗氮处理后,形成了由Ti N,Ti2Al N和钛铝金属间化合物Ti3Al组成的复合改性层。渗氮压力太低,表面氮化物数量较少,氮化物层较薄;随渗氮压力的增大,表面氮化物数量增多,表面硬度及耐磨性增加。压力为0.015 MPa时,氮化物层表面硬度最大,表面硬度为1100~1200HV,有效硬化层深度为50~60μm。渗氮压力继续增加,表层组织变得疏松,表面硬度及耐磨性开始降低。结论选择合适的渗氮压力和表面氮浓度进行真空脉冲渗氮,可以提高钛合金表面硬度,改善耐磨性。     

感应淬火对42CrMo钢曲轴连杆轴颈组织性能的影响

采用OM、SEM、X射线应力分析、力学性能测试等手段,分析了感应淬火处理对42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面组织和残余应力的影响,探讨了不同淬火功率对淬硬层形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明,42CrMo钢曲轴连杆轴颈截面由淬硬层、过渡层和基体3部分组成,淬硬层组织为均匀细小的马氏体,过渡层组织为马氏体和回火索氏体的混合组织,基体组织为回火索氏体。经感应淬火处理,42CrMo钢曲轴连杆轴颈表面残余应力由拉应力变为压应力,随着感应淬火功率的增加,淬硬层深度增加,组织不断细化,当感应淬火功率为2500 W,组织最为均匀细小,表面硬度达到了751.3 HV0.1,耐磨性大幅提升;但是淬火功率过高会导致组织粗化,当感应淬火功率为2600 W时,组织有所粗化,硬度也有所降低。     

钒对Cr12Mo模具钢渗氮层及其摩擦学行为的影响

在Cr12Mo和Cr12MoV模具钢表面进行气体渗氮处理,对比分析了V对Cr12Mo模具钢渗氮层显微结构及其摩擦学行为的影响。结果表明,气体渗氮后两种模具钢的表面均制备出深度约120 μm的渗氮层,由表及里依次为渗氮层、扩散层和基体;V提高了模具钢的耐磨性,Cr12MoV表现出较好的耐磨效果;相比V对模具钢基体和扩散层硬度的提升而言,V对渗氮层最大硬度值附近区域的硬度提升幅度更为明显;V对两种模具钢渗氮层耐磨性的影响并不明显,但V的主要贡献在于促进了渗氮时N的有效渗入,大大提高了渗氮层与扩散层间的界面结合力,避免了渗氮层与扩散层间的开裂,促使磨损机制由疲劳磨损转变为黏着磨损,进一步提高了渗氮层的服役寿命。     

W对Fe-Cr-C-W-B系堆焊合金组织和性能的影响

机械设备的使用寿命会因为磨损而减少,因而应该提升材料耐磨性能以提高机械设备的使用时间. 利用埋弧焊机采用明弧堆焊的方法制备Fe-Cr-C-W-B堆焊合金,在一定试验条件下分析了改变药芯焊丝中W的质量比例后堆焊合金硬质相的数量以及耐磨性能的变化情况. 结果表明,当W含量提高后,堆焊层中硬质相的所占比例增加,从而显著改善其硬度和耐磨性能. 在堆焊层金属W质量分数为2.73%时,堆焊层主要含钨硬质相为FeWB,Fe₂W,FeW₃C. 当堆焊层金属W含量在5.47%时堆焊层耐磨性能达到最佳,磨损量为0.382 5 g,洛氏硬度为61.63 HRC. 当堆焊层金属W含量为6.35%时,堆焊层洛氏硬度达到最高为64.22 HRC,磨损量为0.418 2 g,由于堆焊层的淬硬性增加,在磨损过程中硬质相易脱落,导致耐磨性能稍有下降. 为了获得更好的耐磨性能,W质量分数应控制在5.47%左右.     

TiAl基合金离子渗氮与耐磨性研究

对TiAl基合金高温离子渗氮后的显微组织、硬度、耐磨性进行了研究。结果表明:经高温离子渗氮处理后,TiAl基合金的渗层组织是由Ti2AlN、TiN和AlTi3化合物层与过渡层组成;对处理前后试样的表面硬度与耐磨性的研究显示,经不同工艺处理的试样其表面硬度和耐磨性显著提高。     

铸钢表面镍基合金渗层耐磨性能的研究

以提高铸钢表面的耐磨性为目的,用负压铸渗技术在铸钢表面制备了一层与基体结合良好的耐磨镍基合金渗层;对渗层的成份、硬度进行了分析;用MM-200摩擦试验机,对比考察了镍基合金渗层与基体在干滑动摩擦条件下的摩擦磨损性能.结果表明:渗层到基体的显微硬度呈梯度变化,最高硬度出现在亚表层,硬度为542HV;在相同的摩擦条件下渗层的耐磨性远高于基体,载荷为100N时基体的磨损率是渗层的9倍,载荷为250N时基体的磨损率是渗层的5.19倍;渗层的存在提高了材料的耐磨性;渗层的磨损主要受氧化粘着和转移机制的控制.