4Cr2Mo2W2V钢中碳化物的演变对热稳定性的影响

利用高分辨透射电镜观察、能谱分析等实验方法,结合硬度试验、热稳定实验不同温度下的实验数据,对热作模具钢4Cr2Mo2W2V中的组织成分、碳化物的形态、大小及其演变规律和对材料高温性能的影响进行了研究。结果表明：热稳保温过程中碳化物的演变与马氏体回复过程是耦合出现的,4Cr2Mo2W2V钢在工作温度620～700℃下的热稳定性能优于传统热作模具钢3Cr2W8V,4Cr2Mo2W2V钢在650℃工作温度下的热稳定性与传统热作模具钢3Cr2W8V在620℃条件下相当。基体中的较多的Mn和相对稳定细小的Mo、V系碳化物保证了4Cr2Mo2W2V钢高温时效过程中能保持一定的硬度。     

Mn和W元素对4Cr2Mo2W2V模具钢热稳定性的影响

基于不同Mn和W含量的4Cr2Mo2W2V热锻模具钢的回火特性曲线,以及在620℃不同保温时间的力学性能,揭示了不同Mn和W含量下4Cr2Mo2W2V钢中碳化物的演变规律,并探讨其对该钢高温性能的影响。同时,结合Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程分析了合金元素Mn和W对回火稳定性动力学过程的影响。结果表明,Mn和W元素的增加使4Cr2Mo2W2V钢的二次硬化峰向右移动,热稳定实验与理论分析结果一致,Mn和W元素能有效抑制碳化物粗大,增强马氏体的抗回复能力。     

RE-K/Na-Ti复合变质对3Cr2W8V热作模具钢组织的影响

以3Cr2W8V模具钢为研究对象,研究复合变质处理对模具钢显微组织、晶粒大小、碳化物形貌和分布、热处理后组织的影响。结果表明,3Cr2W8V热作模具钢经RE-K/Na-Ti复合变质后,晶粒明显细化,基体中的碳化物呈细片状和点状分布,当加入变质剂配比为0.3%RE+0.6%K/Na-Ti时,变质效果最好。经RE-K/Na-Ti复合变质的3Cr2W8V热处理后,得到了更加细小弥散的二次碳化物,钢的强韧性和抗热疲劳性得到显著提高。     

4Cr3Mo3W4VNb热作模具钢

正4Cr3Mo3W4VNb钢代号为GR钢,是高寿命热作模具钢,工作温度600~700℃,属研制的新型钨钼系高热强性热作模具钢,是现有热作模具钢中高温强度较高,热稳定性较好,并具有良好抗冷热疲劳性能的钢种。由于钢中加入了适当比例的Cr、Mo和V,又加入4%W,所以该钢的高温强度和热稳定性得到进一步提高,在具有良好的淬透性和足够的高温强度及热稳定性的同时,还具有良好的抗冷热疲劳性能及适当的塑性和韧     

热作模具钢1.2367的性能研究

研究德国牌号1.2367热作模具钢的力学性能.利用Gleeble-3500热模拟试验机,在620℃对1.2367钢进行高温抗压试验.根据Uddeholm自约束法进行热疲劳试验,比较试验材料裂纹形貌和损伤因子.试验结果表明:在具有较高硬度的情况下,1.2367钢的热稳定性和冲击韧性均优于H13钢;与传统高热强性热作模具钢3Cr2W8V相比,1.2367钢具有高的抗压性能和良好的热疲劳抗力.     

变质处理对3Cr2W8V热作模具钢组织性能影响研究

采用RE-A-B复合变质处理的方法,研究了3Cr2W8V热作模具钢凝固过程中碳化物的生长机理、形态和分布。研究结果表明:RE-A-B复合变质剂可以有效地改变3Cr2W8V热作模具钢中碳化物的形态和分布,使冲击韧度显著提高。     

Mo对4Cr5Mo2V型热作模具钢热稳定性能的影响

研究了Mo对4Cr5Mo2V型热作模具钢热稳定性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析材料的微观组织。结果表明,含1.9%Mo和含2.4%Mo试验钢在600 ℃时的热稳定性能差异较小;在650 ℃时,相比于含2.4%Mo试验钢,含1.9%Mo试验钢经过48 h保温后硬度值低了2.3 HRC,马氏体基体的回复程度更大,出现较多的富Cr的大颗粒球状M₂₃C₆型碳化物,尺寸在150~200 nm之间,而2.4%Mo钢中弥散析出了数量更多的细小M₂C型二次碳化物,阻碍了富Cr型碳化物的长大,因此其碳化物的平均粒径更小,具有更好的热稳定性。     

Mo-W-Co系高热强性热锻模具钢的组织与性能

研究了合金元素和热处理工艺对H13钢和两种新型Mo-W-Co系热作模具钢(A1、A2)的组织及性能的影响。试验结果表明:Mo、W、Co元素的加入使试验钢的最佳淬火温度提高至1050℃,回火二次硬化峰温度仍为510℃;含有更高合金含量的A2试验钢的淬火峰值硬度和回火二次硬化峰值硬度分别达到64.0 HRC和61.5 HRC,高出H13钢5.5 HRC和6.2 HRC。回火时Mo-W-Co系热作模具钢更早析出含W、Mo以及V的碳化物,并在620℃回火后与H13钢600℃回火后的硬度相近,抗拉强度和屈服强度更高。此外,Mo-W-Co系热作模具钢A1、A2的热稳定性优于H13钢,适用制作于高温高应力工况下的专用热锻模具。     

改善3Cr2W8V模具钢使用性能的途径

1.前言 3Cr2W8V钢具有高热强性和热稳定性,锻造、机械加工及热处理性能均较好,长期来是我国工业生产中主要的热作模具钢。虽近年来许多国家的3CrW8V钢由H13钢取代,而3Cr2W8V钢仍是我国产量最大和应用最广的热作模具钢。为了最大限度地发挥3Cr2W8V钢的潜力,热处理工作者对改善其使用性能作了不少新工艺的试验研究,有的已成功地应用于生产实践。本文就此问题作一综合介绍,以利于这些新工艺的推广应用,提高模具使用寿命。 2.预先热处理     

冷作模具钢的选择及应用

综述了冷作模具钢的性能及分类,指出了传统冷作模具钢的局限性和新型冷作模具钢的优势.从化学成分、组织结构、力学性能和使用寿命等方面,对新型冷作模具钢如低合金冷作模具钢-GD(6CrMnNiMoVSi)钢、基体钢-65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)钢和CG-2(6Cr4Mo3Ni2WV)钢、高韧性高耐磨性冷作模具钢-LD(7Cr7Mo2V2Si)钢和GM(9Cr6W3Mo2V2)钢等,进行对比和实例分析,指出应合理选择及应用新型冷作模具钢,从而提高模具使用寿命.     

碳含量对4Cr5Mo2V型热作模具钢冷热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验法,结合SEM、EDS以及Jmat-pro热力学计算软件等研究了碳含量(0.35%和0.71%)变化对4Cr5Mo2V型热作模具钢冷热疲劳性能的影响。结果表明:提高含碳量后,钢中析出大量细小弥散的MC型碳化物,从而使0.71%C钢的抗回火软化性能和热稳定性能均强于0.35%C钢;冷热疲劳循环1000次后,提高碳含量推迟了疲劳裂纹的萌生,当循环次数增加到2000次后,虽然0.71%C钢表面和基体的软化程度均弱于0.35%C钢,但该钢存在较多尺寸较大且呈聚集状态分布的未溶碳化物,这些碳化物在应力的作用下与基体脱离,脱离处成为裂纹扩展的通道,从而促进了疲劳裂纹萌生和扩展。     

W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理研究

研究了深冷处理对W6M05Cr4V2高速钢显微组织、力学性能及耐磨性的影响。试验结果表明,深冷处理能减少W6M05Cr4V2高速钢中的残留奥氏体,析出超细碳化物,提高硬度和耐磨性;深冷处理对冲击吸收功影响不大。W6M05Cr4V2高速钢合适的深冷处理工艺为：温度．130-150℃,保温时间以钢件冷透为准,处理次数一般为1次。     

奥氏体化过程对Cr14Mo4V高温轴承钢微观组织的影响

针对高温轴承钢Cr14Mo4V开展了微观组织随奥氏体化参数演化规律研究。利用OM、XRD、SEM及硬度测试对Cr14Mo4V钢中碳化物、残留奥氏体、晶粒尺寸及硬度等进行了分析。结果表明,淬火态Cr14Mo4V高温轴承钢微观组织主要包括淬火马氏体、残留奥氏体和带状碳化物;奥氏体化过程中微观组织演化对奥氏体化温度较为敏感,随着奥氏体化温度的升高,残留奥氏体含量逐渐增加,晶粒尺寸逐渐增大,碳化物逐渐溶解,带状碳化物合金元素分布发生变化。Cr14Mo4V轴承钢硬度随奥氏体化温度的升高呈先略微增加后显著降低的趋势,主要受基体固溶度、残留奥氏体含量及晶粒尺寸等因素综合影响。     

Co对4Cr5Mo2V钢组织和强韧性的影响

采用OM、SEM、EDS、硬度测试、室温冲击及高温拉伸等方法研究了Co对4Cr5Mo2V钢的组织和强韧性的影响。结果表明:经1010 ℃淬火30 min,4Cr5Mo2V-Co钢未溶碳化物数量更多,马氏体板条更细;510~600 ℃回火时,4Cr5Mo2V-Co钢的回火硬度较4Cr5Mo2V钢高出1~2 HRC,但二者冲击性能相当;相同初始硬度条件下,4Cr5Mo2V-Co钢具有更高的高温强度,这是因为Co元素的添加促进了4Cr5Mo2V-Co钢二次硬化碳化物的形核速率,并能降低碳化物的粗化速率,从而提高了4Cr5Mo2V-Co钢的强度。     

高速钢深冷处理及其机理研究

研究了深冷处理对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ和Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２两种高速钢微观组织结构和力学性能的影响。实验结果表明，深冷处理使高速钢刀具使用寿命显著提高，深冷处理过程中马氏体的分解及超微细碳化物的析出是高速钢力学性能得以改善的重要原因之一。     

回火对Cr4Mo4V钢电子束Cr合金化层组织和性能的影响

研究了Cr4Mo4V钢电子束Cr合金化层结构随回火温度及时间变化的演化规律。采用XRD和TEM研究了Cr合金化层在回火过程中的物相变化,采用纳米硬度计和电化学工作站分别测试了Cr合金化层硬度和耐蚀性随回火温度的变化。结果表明,回火过程中纳米级碳化物从合金化层中析出,使合金化层硬度增加,随着回火时间和温度的增加,碳化物发生长大,硬度随之降低。碳化物的析出会导致基体Cr元素的下降,耐蚀性降低,但仍优于原始Cr4Mo4V钢。     

W9Mo3Cr4V钢高温形变与再结晶组织

研究了Ｗ９Ｍｏ３Ｃｒ４Ｖ钢高温形变再结晶的各种组织特征。因残留碳化物和动态析出的影响，Ｗ９Ｍｏ３Ｃｒ４Ｖ钢高温形变再结晶组织特征与低碳低合金钢对应组织有本质不同。     

4Cr3Mo2MnVNbB模具钢的应用

外科手术器械产品大都采用Cr13型马氏体不锈钢锻造成型。但由于马氏体不锈钢坯件基体硬度较高,热变形性能差,所以锻模寿命通常不高,已成为影响产品生产成本的主要因素之一。试验证明,采用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)钢替代3Cr2W 8V钢制造手术器械锻模,模具的使用寿命显著提高,已成功用于生产。     

3Cr2W8V模具钢预处理工艺的改进

采用快速预冷退火工艺取代传统退火工艺,对3Cr2W8V热作模具钢进行了预处理.结果表明,新工艺通过增加过冷度,提高了球化速度,球化时间仅为传统工艺的1/6,而且碳化物颗粒细小均匀、球化效果好、硬度适当;经淬火处理后,组织中碳化物颗粒分布也更加细小均匀,淬火硬度也要高于传统退火处理后的淬火硬度.