Fe-V-Cr-Mo合金轧辊显微组织及磨损性能研究

对比高铬铸铁轧辊,利用自制的模拟轧辊磨损试验机,研究了不同碳含量的Fe-V-Cr-Mo合金轧辊的磨损性能.结果表明合金轧辊的耐磨性为高铬铸铁轧辊的1.15～5.93倍.随碳含量升高,Fe-V-Cr-Mo合金轧辊中VC的形态由杆状逐渐转变为球状、开花状,基体由铁素体逐渐转变为板条马氏体、片状马氏体和残余奥氏体的复合组织.球状VC及板条马氏体基体有助于耐磨性提高,而大尺寸的开花状VC及低硬度铁素体或高硬度脆性大的片状马氏体基体对耐磨性不利.碳含量约为2.58%时,合金轧辊组织主要由近球状的VC及板条马氏体基体组成,硬度适中,可以同时有效的抵御轧制过程中的显微切削及疲劳磨损,耐磨性最佳,碳含量的过高或过低均导致轧辊耐磨性下降.     

热处理工艺对高钒高速钢组织与滚动磨损性能的影响

研究了20种热处理工艺对高钒高速钢的硬度、冲击韧性、残余奥氏体量与滚动磨损性能的影响,并利用SEM对其显微组织进行了分析,筛选出了适合滚动磨损的热处理工艺。研究结果表明:淬火温度升高,其残余奥氏体量升高;回火温度升高,其残余奥氏体量减少。淬火温度为900～1 000℃时,回火温度对耐磨性的影响不大;1 050～1 100℃淬火,450～550℃回火时,滚动磨损性能大幅度提高。以滚动耐磨性为评价指标,综合考虑热处理工艺对力学性能、滚动耐磨性、设备损耗及生产成本的影响,最适宜的热处理工艺为:淬火加热温度1 050℃,回火温度450～550℃。     

高钒高速钢干滑动磨损性能研究

利用MM-200型滑动磨损试验机测试了高钒高速钢在不同压力下的干滑动磨损性能,借助于扫描电镜对其磨损形貌和组织进行观察,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理。结果表明:高钒高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁,其磨损机理为犁削磨损和疲劳磨损的复合,并且有应力作用下碳化物的脆性碎裂及脱落。     

高钒高速钢连续冷却转变曲线的测定与分析

利用Gleeble1500D型热模拟试验机测定了新型高钒高速钢在1 000 ℃奥氏体化后以不同冷却速率冷却时的相变膨胀曲线,并用Origin软件绘制了该钢的连续冷却转变(CCT)曲线.结果表明:高钒高速钢在连续冷却过程中存在珠光体、贝氏体和马氏体转变;当冷却速率在0.25 ℃/s时,能获得珠光体、贝氏体、马氏体与奥氏体的混合组织;马氏体开始转变的临界冷却速率约为0.5 ℃/s,其开始转变点Ms低于200 ℃,且随着冷却速率的增大而降低.     

球磨时间对Al2O3/Mo复合材料组织与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3/Mo混合粉体,利用高能球磨法细化Al2O3/Mo复合材料中氧化铝和钼的晶粒尺寸,研究了球磨时间对Al2O3/Mo复合材料组织与性能的影响,利用XRD和扫描电镜对复合粉末形貌和复合材料进行了物相和形貌分析。研究表明:随着球磨时间的延长,复合粉末的形貌经历了球状到层片状再到球状的变化,粉末粒度逐渐减小,经粉末冶金烧结后的复合材料中,氧化铝和钼的粒径逐渐减小,经过60h的球磨,氧化铝颗粒的尺寸达到500nm左右;复合材料的密度呈现先增加后减小的趋势,显微硬度则逐渐上升至403.2HV。     

低温溶液法制备TiO2/γ-AlO(OH)纳米复合粉体及其光催化性能

以硝酸铝为铝源,钛酸四丁酯为钛源,柠檬酸三铵为起泡剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作表面活性剂,采用低温溶液法制备TiO2/γ-AlO(OH)复合纳米粉体光催化剂;采用HRTEM、FESEM、EDS、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和N2吸附-脱附(BET)等手段对复合材料进行表征;研究了γ-AlO(OH)掺杂量、PVP表面活性剂等对TiO2/γ-AlO(OH)复合纳米粉体的形貌及光催化活性的影响规律;探究了吸附作用对催化剂活性的影响。结果表明：载体材料γ-AlO(OH)纳米微球的介孔结构限制了TiO2纳米晶的团聚和长大,适当添加PVP表面活性剂可以减少复合粉体团聚,并调控其微观形貌;当γ-AlO(OH)掺杂质量分数为10%、PVP添加量为0.1 mmol时,制备的TiO2/γ-AlO(OH)复合粉体的BET比表面积为334.27 m2/g,催化性能最佳,光照30 min,对罗丹明B的降解效率为94.26%,远大于纯锐钛矿结构TiO2和市售P25催化剂。     

Al2O3/Mo纳米粉末模压成形烧结及其动力学

对Mo和Al 2 O 3/Mo纳米粉末进行模压成形,研究纯Mo和Al 2 O 3/Mo压坯在1700~2000℃温度范围内的等温烧结过程,并结合烧结模型分析材料烧结过程中的动力学;利用SEM和TEM分析复合材料的显微组织。结果表明：压坯密度与Al2O3的加入量有关,高温烧结时Al2O3/Mo复合材料的致密度高于纯Mo的致密度;在Al2O3/Mo复合材料烧结过程中,烧结机制既有体积扩散又有晶界扩散,且随着Al2O3含量的增加,晶界扩散趋势明显;纯Mo和Al 2 O 3体积分数为5%、10%和15%Al 2 O 3/Mo复合材料的烧结激活能分别为254.24、234.04、221.40和164.37 kJ/mol;Al 2 O 3的加入可促进晶粒的均匀化和组织的细化。     

热处理对铸造高钨高速钢组织的影响

采用铸造法制备了高钨高速钢,利用XRD、OM和SEM研究热处理后高钨高速钢中碳化物与基体的演变。结果表明:铸态组织中一次碳化物为M6C,主要沿晶界分布,M6C与基体之间存在过渡区域。退火后过渡区域消失,继续淬火后有少量细小的二次碳化物沿晶界析出,回火后二次碳化物大量沿晶界析出。铸态高钨高速钢未经过退火处理而直接进行淬火和回火处理后,基体主要是奥氏体,而且仅析出少量的二次碳化物。     

ZrO_2掺杂Mo基合金的制备及强化机理分析

采用溶胶-凝胶法和两段氢还原工艺制得了ZrO2掺杂Mo粉,再通过粉末冶金法制得ZrO2掺杂Mo基合金,并通过SEM、TEM、XRD和EDS对ZrO2掺杂Mo粉和ZrO2掺杂Mo基合金进行表征,研究了ZrO2掺杂Mo基合金的强化机理。结果表明:所制备ZrO2掺杂Mo粉颗粒细小但大小不均,近乎圆球状,有轻微的团聚;所制备ZrO2掺杂Mo基合金中ZrO2以第二相的形式弥散分布于Mo基体晶界,通过Orowan强化、细晶强化提高了ZrO2掺杂Mo基合金的强度。     

Al_2O_3掺杂钼合金粉末的形貌变化

采用水热合成法结合低温煅烧及两次还原工艺制备了Al2O3质量分数分别为0、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%的钼合金粉末。通过SEM观察了混合钼合金粉末的形貌,采用XRD分析了钼合金粉末的相组成,研究了不同制备阶段Al2O3掺杂量对钼合金粉末的影响。结果表明:Al2O3掺杂量对钼合金粉末的均匀性、颗粒分布、粒径大小有一定影响,Al2O3掺杂量的增加对钼合金粉末的团聚有分散作用。经两次氢气还原,片状的MoO3颗粒完全被还原为球状的Mo颗粒,混合粉末主要由Mo和α-Al2O3相组成,不含其他相。α-Al2O3能细化还原后的Mo颗粒,且Al2O3掺杂量越大,Mo颗粒的细化效果越显著。