钻头牙爪材料强化工艺

本文阐述了石油牙轮钻头牙爪用SAE 8720渗碳钢深冷处理及磨损试验的试验方法,对比分析了SAE8720钢渗碳及渗碳后深冷处理的硬度与耐磨性。用大视场显微镜分析了深冷处理对SAE 8720渗碳钢金相组织的影响,用X射线衍射法对表层残余奥氏体作了定量分析,并分析了残余奥氏体对硬度及耐磨性的影响。结果表明,深冷处理可促使残余奥氏体向马氏体转变,淬火马氏体回火后可析出高度弥散的超微细碳化物,其残余奥氏体量由56％降为20.05％,硬度提高3.3 HRC,耐磨性提高156％。     

渗碳钢的深冷强化

采用透射电镜研究了深冷处理对ＳＡＥ４８２０渗碳钢ＴＥＭ组织的影响。用Ｘ射线衍射法对表层残留奥氏体和残余应力作了定量分析。结果表明,深冷处理可促使残留奥氏体向马氏体转变,淬火马氏体回火后析出高度弥散的超微细碳化物,降低残余压应力。     

深冷处理对35CrMnSiA合金钢耐磨性的影响

探究不同深冷处理工艺对35Cr Mn Si A钢耐磨性的影响。通过磨损试验对其磨损性能进行了测定,并进行了磨痕形貌分析、SEM分析以及XRD分析,总结深冷处理影响耐磨性的机理。结果表明,深冷处理可以显著提高材料耐磨性,耐磨性最高可达到传统热处理的1.29倍。深冷处理后,试样的硬度提高。深冷处理对材料微观组织影响较为明显,深冷处理促使材料残余奥氏体含量降低,粗大马氏体组织减少,马氏体组织得到细化,细小碳化物析出,从而提高材料耐磨性。     

深冷处理对18Cr2Ni2MoNbA钢耐磨性的影响

使用正交试验对18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳钢深冷处理工艺参数进行筛选优化,分析深冷处理时间、低温回火温度和时间对试样耐磨性的影响,并对试样磨痕形貌、显微组织、残留奥氏体以及显微硬度进行分析。研究表明,18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳淬火后的-196 ℃深冷工艺参数对磨损量影响的显著性排序为:深冷处理时间＞低温回火时间＞低温回火温度。深冷处理能够有效增加试样的耐磨性,在深冷温度-196 ℃,深冷处理时间1 h,低温回火温度120 ℃,低温回火时间2 h的工艺下试样磨损量最小,与未深冷时相比减少46.67%,磨损机制变为磨粒磨损与氧化磨损。经过深冷处理后渗碳层的碳化物沿晶界析出,同时有小颗粒碳化物在基体上弥散析出。深冷处理能够降低钢的残留奥氏体含量,增加马氏体含量,使表层渗碳层的显微硬度增加,从而改善18Cr2Ni2MoNbA钢的耐磨性。     

深冷处理对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响

研究了不同处理工艺对20CrMnTi钢尺寸稳定性及硬度的影响,同时对微观组织的变化进行了分析。结果表明,渗碳+深冷+淬火+深冷+回火处理能够显著提高20CrMnTi 钢的尺寸稳定性,同时能够提高硬度。渗碳后的深冷处理对于尺寸稳定性的改善作用较大,深冷处理能够使部分残留奥氏体转变为马氏体,并在马氏体基体上析出超细碳化物颗粒。     

冷处理对42CrMo钢硬度和耐磨性的影响

在42CrMo钢常规处理的基础上增加了冷处理,研究浅冷处理和深冷处理对42CrMo钢硬度和耐磨性的影响。结果表明,经浅冷处理和深冷处理后,42CrMo钢中残留奥氏体向马氏体发生转变,且碳化物析出增多,致使钢的硬度和耐磨性均有提升,且深冷处理后硬度和耐磨性提升幅度高于浅冷处理。     

深冷处理对G20Cr2Ni4A渗碳轴承钢力学性能的影响

研究了G20Cr2Ni4A渗碳钢经渗碳、二次淬火及不同条件的深冷处理后力学性能,同时对比了其全渗碳试样及未渗碳试样的性能。结果表明:随着深冷处理时间的延长,残余奥氏体含量下降,渗碳层的表面硬度得以提高;同时深冷处理可提高其材料的抗拉强度,减少渗碳钢的冲击功。     

不同热处理工艺及深冷处理对D2钢硬度及组织的影响

研究了D2钢在不同温度淬火后的硬度变化，以及深冷处理对其硬度的影响，并对其显微组织进行了分析。结果表明：在1010～1040淬火，硬度达到最佳值。经深冷处理，残余奥氏体转变成马氏体使硬度上升，深冷处理后回火弥散析出超细微碳化物，且深冷处理时间越长，弥散析出的超细微碳化物越多。     

深冷处理改善钻头及粉末冶金机械零件的机械性能

钢置于低温下处理,能改善机械特性,这种概念古已有之。人们早就知道,瑞士老一代钟表工匠,就是把钟表零件放在严寒的阿尔卑斯山,以提高其机械性能的。今天,深冷处理技术不仅作为一项技艺,而且已成为一门科学。不过,对冰冷处理可能产生的总体效益方面的论述则还较少。淬火后进行深冷处理,可增加奥氏体-马氏体的转变速度。试验结果表明,超低温可使钢件的晶粒细化。但人们认为低温处理最突出的优点是能促使残余奥氏体的转化。利用深冷处理控制残余奥氏体向马氏体的转变,可提高钢件的硬度和耐磨性。再者,因为残余奥氏体     

高强韧冷作模具钢深冷处理性能及组织

对高强韧冷作模具钢SDC55经液氮深冷处理后的组织和性能进行了研究.结果表明,经过深冷之后,SDC55钢的硬度和耐磨性都有很大的提高,并且其冲击韧性不会降低很多.对深冷后的SDC55钢进行了金相研究,运用扫描电镜对深冷后SDC55钢的组织和碳化物析出情况做原位比较研究.利用透射电镜和X射线应力仪分别对深冷后SDC55钢的组织和残留奥氏体进行微观研究.研究表明:深冷处理后SDC55钢的硬度和耐磨性显著提高的主要原因是由于深冷处理促进了残留奥氏体向马氏体转变和细小的ε-碳化物在马氏体上析出.     

深冷处理对18Cr2Ni4WA渗碳淬火组织和性能的影响

对18Cr2Ni4WA钢进行了淬火和深冷处理试验,研究了不同淬火温度和深冷处理对渗碳后钢的组织和性能的影响。研究表明,18Cr2Ni4WA钢经深层渗碳淬火后,并进一步进行深冷处理,可降低渗碳淬火组织中的残余奥氏体占比,提高渗碳层表面的硬度,渗碳层中过共析层硬度平缓提高,而渗碳有效硬化层深度无明显增加,对渗碳层中原始碳化物大小和形态无明显影响。     

M2高速钢经循环深冷处理后组织及性能研究

利用液氮对M2高速钢淬火后的试样进行多次循环深冷处理,然后利用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜分析了试样经深冷处理前后的相结构及组织变化,并采用洛氏硬度计和球盘摩擦磨损试验测试了试样处理前后的硬度及耐磨性。研究表明,深冷处理可以降低M2钢淬火后残余奥氏体的含量,随深冷次数的增加,残余奥氏体含量逐渐下降,但降幅逐渐减弱,深冷处理后试样硬度明显提高,增幅最大达到4.5 HRC,磨损率下降幅度最高达到39.5%。     

深冷处理对T12钢磨料磨损性能的影响

采用磨料磨损试验机和透射电镜研究了深冷处理对Ｔ１２钢耐磨性及显微组织的影响,用Ｘ－射线衍射仪对晶体结构作了定量分析,结果表明,深冷处理可提高Ｔ１２钢的耐磨性,残留奥氏体部分转变为马氏体,微细碳化物将在马氏体孪晶带及位错线处析出,碳化物类型为η－Ｆ２Ｃ。     

不同热处理工艺及深冷处理对D2钢硬度及组织的影响

研究了D2钢在不同温度淬火后的硬度变化,以及深冷处理对其硬度的影响,并对其显微组织进行了分析。结果表明:在1 010～1 040℃淬火,硬度达到最佳值。经深冷处理,残余奥氏体转变成马氏体使硬度上升,深冷处理后回火弥散析出超细微碳化物,且深冷处理时间越长,弥散析出的超细微碳化物越多。     

深冷处理对Cr12力学性能的影响

对经不同深冷处理后的Cr12钢进行力学性能检测和摩擦磨损试验。结果表明:深冷处理可不同程度地提高Cr12钢的硬度;980℃淬火+深冷处理+180℃×8h回火处理后,Cr12钢的冲击韧度有所降低;深冷处理可明显提高Cr12钢的耐磨性并降低钢中残留奥氏体含量,其中深冷处理6h后耐磨性提高最为显著,其相对磨损率下降了45.1%,残留奥氏体含量降幅达到84.2%。     

渗碳温度对22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层的影响

通过固体渗碳试验研究了加热温度对钎具用钢22Si2MnCrNi2MoA渗碳层的影响,分析了渗碳温度-碳浓度-显微硬度-残留奥氏体的关系以及残留奥氏体的控制措施.结果表明:当渗碳时间为6h时,随着渗碳温度的升高,渗碳层的碳浓度逐渐增加,碳浓度分布梯度越来越平缓.22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层的显微硬度-碳浓度关系符合正态分布.在渗碳处理过程中,为了使渗碳表层获得硬度很高的马氏体组织,22Si2MnCrNi2MoA钢渗碳层表面碳浓度应该控制在0.80％ ～0.90％之间.当表面碳浓度超过0.80％～0.90％时,渗碳完成后需采取后续的工艺措施来消除已经存在的残留奥氏体,如采用长时间自然时效或深冷处理等.     

18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后热处理工艺的优化

制定了两种不同的热处理工艺,研究18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后回火、淬火和深冷工艺对材料组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢渗碳后,经高温回火、淬火、深冷和低温回火处理后,渗碳层深度几乎不受影响,表面残留奥氏体含量显著降低。经680 ℃×5 h两次高温回火+860 ℃淬火+－115.3 ℃深冷+160 ℃低温回火工艺处理后,试样表面硬度为64.2 HRC,渗碳层深度为0.86 mm;并得到由针状回火马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的点状碳化物组成的渗碳层组织和由低碳板条状回火马氏体组成的心部组织,不仅使得表面获得高硬度,同时保证了心部的强韧性。     

热处理对机床轴承用不锈钢组织和力学性能的影响

采用真空感应炉冶炼了试验钢,并进行了不同工艺的热处理。采用光学显微镜、扫描电镜对组织进行了观察,对洛氏硬度进行了检测。结果表明,试验钢淬火组织主要为细小的板条马氏体+大量残余奥氏体+未溶析出相,经-80℃深冷处理、低温回火后残余奥氏体含量逐步减少;随着淬火温度提高,回火马氏体基体逐渐粗化,第二相粒子数量逐渐减少,尺寸也减小;1030℃淬火并深冷处理后在150℃回火,试验钢获得最高的硬度,随着回火温度提高,基体组织逐渐由回火马氏体转变为回火屈氏体再到回火索氏体,第二相粒子逐渐粗化;硬度值先几乎不变,当温度超过450℃硬度值迅速下降,650℃时降低至34HRC。     

深冷处理对M2高速钢微观组织演化影响的内耗研究

采用纳米力学测试系统以及内耗等测试方法,研究了不同深冷处理时间对M2高速钢微观组织结构的影响。结果显示,深冷处理1 h后M2钢具有最优的耐磨性能,深冷处理后的耐磨性能均优于常规热处理。结合内耗结果发现深冷1 h后SKK峰最高;深冷时间延长,SKK峰逐渐降低。研究结果表明,深冷处理前期M2钢中的残余奥氏体转变为马氏体,增加了基体的硬度;而随着深冷时间增加,在等温过程中形成等温马氏体,等温时效作用下钢中可动位错数量减少导致M2钢耐磨性能降低。     

深冷处理对45钢组织和硬度的影响

用液氮作为冷却介质对45钢进行了深冷处理,测试并比较了深冷处理和未深冷处理试样的洛氏硬度,用光学显微镜观察了两组试样的显微组织。结果表明:45钢深冷处理后的组织变得更加均匀,珠光体片层间距也变小,且大量残余奥氏体转化为力学性能更好的马氏体;深冷处理是一种提高45钢硬度的有效方法。