不同球化剂对ADI组织和性能的影响

研究了3种球化剂对ADI金相组织和力学性能的影响。热处理工艺为:900℃保温2 h奥氏体化,再进行350℃×2 h盐浴等温淬火。结果显示:(1)3种球化剂的球化效果均较佳;经过适当的热处理后,球铁的性能能够达到ASTM 897M-06标准中3级ADI的要求;(2)3种球化剂制取的ADI试样均显示理想的淬火组织,采用VNA-60p球化剂制取的ADI试样的力学性能较佳,优于VNCR-70和HQ8-3球化剂。     

热处理工艺对含镁新型热挤压模具性能的影响

为了研究热处理工艺对4Cr5Mo Si V1Mg1含镁新型热挤压模具的耐磨损性能和抗热疲劳性能的影响,选用6种不同的工艺对含镁新型热挤压模具进行热处理,并对热处理后的模具分别进行表面硬度测试、500℃高温摩擦磨损试验及热疲劳试验。结果发现:当退火温度从820℃提高到920℃或淬火温度从1000℃提高到1080℃时,模具的表面硬度、耐磨损性能和抗热疲劳性能均先升高后下降;与870℃×8 h常规退火相比,采用870℃×2 h+700℃×6 h等温退火可以使模具的表面硬度增加14%、500℃磨损体积减小45%、网状裂纹级别从2级减小至1级、主裂纹级别从2级减小至1级、热疲劳裂纹级别从4级减小至2级。因此,含镁新型热挤压模具的退火工艺优选为870℃×2 h+700℃×6 h等温退火,淬火温度优选为1040℃。     

提高7A04超硬铝合金塑性和韧性的热处理工艺

研究了热处理制度对热挤压7A04(LC4)超硬铝合金力学性能的影响.结果表明,与传统的热处理工艺485℃×50 mm水淬+120℃×24 h炉冷时效和485℃×50 min水淬+120℃×3 h+160℃×3 h炉冷时效相比,采用485℃×50min水淬+100℃×36h炉冷时效的热处理工艺,可使材料在保持原有的高强度基础上,显著提高材料的塑性和韧性.     

QT900-2高强韧厚大断面球墨铸铁的研究

研究了Sb和热处理工艺对厚大断面球墨铸铁组织和性能的影响,试验结果表明:(1)合理的RE加入量可以中和Sb的反球化作用,改善石墨形态,增加石墨球数量;(2)Sb强烈细化珠光体,但是含量太高会影响球化和导致碳化物的生成;(3)采用940℃(3 h)正火+460℃(4 h)回火的热处理工艺,合金元素含量为w(Cu)1.0%、w(Sn)0.15%、w(Sb)0.025%时,厚度为70 mm的附铸试块性能达到了QT900-2的要求,尺寸为500 mm×500 mm×700 mm的方形试块布氏硬度达到了311 HB以上,并且硬度偏差只有17 HB。     

第二次回火工艺对机械用CrMo合金钢性能的影响

采用755℃×4 h退火后炉冷至300℃空冷+850℃×20 min油淬+500℃×5 h第一次回火和不同的第二次回火工艺对机械用Cr Mo合金钢进行了热处理,并对其进行了-40℃低温冲击试验和1000次25~500℃冷热循环试验。结果表明,随第二次回火温度从350℃增大至550℃或回火时间从1 h延长到6 h,Cr Mo合金钢的低温冲击吸收功先增大后减小,热疲劳裂纹级别数值表现为先减小后增大,钢的低温冲击性能和热疲劳性能先提高后降低。最佳第二次回火工艺为:475℃×5 h。     

合金球墨铸铁的渗硼-等温淬火

热处理能明显改善球墨铸铁(以下简称球铁-译注)的性能,获得等温淬火球铁(ADI)。通过渗硼形成高硬度(2 100 HV)的渗层能进一步提高性能。本文研究用球铁含有合金元素铜、铜-镍和铜-镍-钼,在850℃、900℃和950℃的盐浴(硼砂+铝)中渗硼2 h和4 h,然后将试样直接从渗硼温度在240℃、300℃和360℃的盐浴中等温淬火(渗硼-等温淬火),渗硼后不需要为了等温淬火而再次奥氏体化加热。渗硼层均匀,厚度35~130μm,硬度1 300~1 700 HV。     

热处理对Ti-Al-Nb基合金组织和性能的影响

用光学显微镜和透射电子显微镜研究了Ti-Al-Nb基三种合金在空冷和水淬后的微观组织及其力学性能.结果表明:Al含量为11%-14%的Ti-Al-Nb基三种合金经不同热处理后,在晶界上和晶内均有α2相析出;在1 100～1 150 ℃水淬后可观察到单相再结晶组织;小于1 050 ℃水冷和空冷后未发生再结晶转变;经1 050 ℃×1 h/AC + 820 ℃×5 h/AC双重退火处理后,晶界和晶内除有α2相析出外,晶内有弥散分布的O相析出,并形成网篮组织,其抗拉强度、屈服强度和耐热性能均得到提高,塑性反而降低.     

汽轮机零部件用12%Cr钢粗晶细化热处理工艺研究

对一种汽轮机零部件用12%Cr型耐热钢粗晶方钢进行了粗晶细化热处理工艺研究,用试验电炉对粗晶方钢分别进行了1 040℃×4 h退火、1 040℃×2 h退火、1 040℃×4 h正火、1 040℃×2 h正火热处理,并检查了金相组织和晶粒度。结果表明,该钢经过上述热处理后,晶粒度得到明显的细化,宏观粗晶可转变成4级以上水平。其中,1 040℃×4 h退火的热处理工艺最佳,宏观粗晶可转变成6级。     

形变热处理对C194铜合金析出相及相变驱动力的影响

采用气氛保护中频炉熔炼C194合金,铸锭经热轧后立即水淬,分别进行30%、60%和90%的冷轧变形,然后进行分级时效A(550 ℃×2 h/450 ℃×2 h)和时效B(400 ℃×4 h)处理,并在两次时效间分别进行30%、60%和90%的冷轧变形.通过透射电镜(TEM)研究了形变热处理参数对C194类铜合金析出相和相变驱动力的影响.结果表明,提高时效温度、增加冷轧变形量,可以增大相变驱动力,合理的形变热处理参数为:冷变形60%～90%+时效A+冷变形30%～60%+时效B,可使析出相细小且分布均匀,合金具有较高的综合性能.     

热处理对空冷贝氏体/马氏体复相耐磨铸钢组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对空冷贝氏体/马氏体复相耐磨铸钢组织与性能的影响.结果表明,本试验所设计的耐磨钢经过不同的热处理工艺均得到了贝氏体/马氏体复相组织,780℃球化退火×3h,炉冷+920℃×1h,砂冷+500℃回火×1h,空冷的热处理制度可使材料获得最佳的综合性能,其冲击韧度均值为12 J/cm2,硬度值可达到51 HRC,并且耐磨性能良好.     

球铁凸轮轴等温淬火工艺研究

研究了等温温度和等温时间对球铁凸轮轴力学性能的影响。结果显示:(1)抗拉强度随凸轮轴等温温度的升高而降低,伸长率先升高后降低,约在380℃达到最大值;抗拉强度随着等温时间的延长而升高,伸长率先升高后降低,约在3h达到最大值。(2)本试验条件下,球铁凸轮轴合适的等温淬火工艺为:900℃×1h+380℃×3h,此工艺下得到的球铁凸轮轴抗拉强度高于900MPa,伸长率高于7%,满足使用要求。     

球墨铸铁开花状石墨的防止

在铁路机车弹簧外套(QT450-10)的厚壁处易出现开花状石墨,认为是该铸件两耳孔处为热节部位,加之浇注系统不合理所致。为此采用垂直封闭式浇注系统、选用低RE球化剂,以及控制铁液出炉温度≥1520℃,浇注温度在1420~1460℃等措施,改善了铸件内在质量,提高了外套铸件的成品率。     

改善球墨铸铁齿轮箱体低温韧性的生产工艺

介绍了有低温冲击要求的和谐D2C型7 200 kW电力机车用球铁齿轮箱体的熔炼、铸造和热处理工艺设计。通过工艺试验和试生产,确定了能够稳定获得合格铸件的工艺方案是:感应炉熔炼+喂丝球化处理+亚温退火处理。采用这一工艺生产的齿轮箱体的低温韧性达到了欧标要求,-40℃的冲击韧度≥15 J/cm2,工艺出品率≥85%,废品率≤3%。试验和批量生产实践表明,较低的退火温度更有利于获得高的低温韧性。     

用覆砂铁型铸造工艺生产球铁轮毂

介绍了用于QT450-10轮毂铸件的覆砂铁型铸造工艺:覆砂层厚度控制在7～10 mm,铁型壁厚20～30 mm;采用双工位覆砂造型机造型,模具温度控制在240±10℃;铸件采用边冒口补缩,浇注温度控制在1 420～1 350℃。生产结果显示:轮毂铸件表面粗糙度达到Ra12.5μm,尺寸公差等级CT7～8,工艺出品率88%,球化等级1～2级,石墨球大小6～7级,内部组织致密,产品合格率在95%以上。     

高铁机车制动摩擦圈铸件的生产

采用中频感应电炉熔炼生产灰铸铁机车制动摩擦圈,原采用HT300配料方案适当增加生铁比例,检测发现化学成分和抗拉强度符合顾客规范要求,但铸件本体硬度偏低.后采用合成铸铁熔炼工艺,为提高增碳剂的吸收率,提高了熔炼温度,同时为了提高炉前检测的准确性,取样温度提高20 ℃;结果显示,铸件本体金相组织为A型石墨4级、超过95％的珠光体及少量铁素体,抗拉强度和本体硬度均达到要求.经计算,应用合成铸铁熔炼工艺,每吨铁液节约炉料成本185.9元,每月 500件铸件可节约成本14 624.13元.     

风电底座球铁铸件力学性能与金相组织的研究

对比分析了QT400-18AL风电球墨铸铁件底座的本体以及附铸试块的力学性能、金相组织,结果表明：珠光体以及夹杂物的存在对铸件本体力学性能有不利影响,使本体性能与附铸试块相比存在很大的差异,需要对生产过程作严格的质量控制;珠光体体积分数越高,低温冲击值及其伸长率越低;石墨球直径越小,石墨分布越均匀,低温冲击值、伸长率以及抗拉强度越高;石墨球数增加,低温冲击值以及伸长率呈增加的趋势.     

大功率机车制动盘和闸片的研究

介绍了大功率制动盘的结构设计和选材条件.通过1∶1制动台架试验表明:(1)蠕墨铸铁制动盘结构较合理,高速制动时盘体能自由膨胀,高速运行时功率损耗小,完全满足我国大功率机车制动技术条件及规定;(2)蠕墨铸铁制动盘与半金属基合成闸片相匹配的摩擦副,不仅结构合理,摩擦制动性能良好,而且安全可靠性较高,可以在大功率机车上装车试运行.     

冲天炉熔炼生产高强度灰铸铁液压件

分析了液压用HT300铸件的化学成分和显微组织,研究了在冲天炉熔炼条件下生产高牌号灰铸铁件的工艺措施：控制w（C）量3.1%,w（Si）量2.0%,w（Mn）量0.65%,w（P）量≤0.15%,w（S）量0.04%-0.08%;采用浇包孕育方法进行孕育处理,75SiFe孕育剂加入量为0.50%;铁液出炉温度控制在1 420℃以上,浇注温度在1 360℃左右。结果表明：铸件珠光体体积分数大于95%,渗碳体体积分数小于1%,A型石墨量大于90%,硬度在190~220 HB之间,铸件的力学性能和金相组织均达到或超过HT300要求,符合液压件技术条件。     

Sb对厚大断面球墨铸铁组织和性能的影响

研究了Sb对厚大断面球墨铸铁组织和力学性能的影响,详细阐述了该试验采用的炉料、化学成分、球化处理、孕育处理以及热处理等试验方法。试验结果表明:(1)合理的RE加入量可以中和Sb的反球化作用,改善石墨形态,增加石墨球数量;(2)Sb强烈细化珠光体,但是含量太高会导致碳化物的生成;(3)采用940℃(3 h)+460℃(4 h)的热处理工艺,合金含量为w(Cu)1.0%、w(Sn)0.15%和w(Sb)0.025%时,70 mm厚的附铸试块性能可以达到QT800-2的要求。