热处理对ZG65Cr3NiMo钢组织力学性能及耐磨性的影响

研究热处理对ZG65Cr3NiMo钢显微组织、硬度、冲击韧性及耐磨性能的影响。结果表明:经950℃正火和高低温回火处理的ZG65Cr3Ni Mo钢显微组织为珠光体;经950℃油淬和570℃回火处理的ZG65Cr3NiMo钢显微组织为保持马氏体位向的回火索氏体;950℃油淬和250℃回火处理的ZG65Cr3Ni Mo钢显微组织为回火马氏体。ZG65Cr3NiMo钢的磨损量随磨损时间的延长而提高,几乎呈线性规律,磨损率较稳定。这种磨损条件下的ZG65Cr3NiMo钢的耐磨性受钢硬度影响明显,硬度高的合金钢耐磨性较高。经950℃油淬和250℃回火处理的ZG65Cr3NiMo钢的硬度值57.5 HRC最高,耐磨性能最好,在此磨损条件下ZG65Cr3NiMo钢的冲击韧性对耐磨性的影响较小。     

回火参数对40CrNi2Mo材料性能与组织的影响

研究了不同回火参数对40Cr Ni2Mo钢组织和性能的影响。结果表明,40Cr Ni2Mo钢在850℃淬火后,再经过不同回火参数热处理,组织均为回火索氏体+残余奥氏体+碳化物;并且回火后碳化物的形态和尺寸随回火温度而改变。在其它参数相同的条件下,随着回火参数的增加,40Cr Ni2Mo钢的硬度和强度降低,而冲击功增加。     

Ti对奥氏体耐热铸钢显微组织与硬度的影响

通过显微组织观察、硬度测试等手段,研究了Ti含量对Cr25Ni20奥氏体耐热铸钢显微组织与硬度的影响。结果表明:Cr25Ni20钢中添加一定量Ti,可使其基体组织得到细化。Ti含量为0.15wt%时,Cr25Ni20钢组织为细小的树枝晶,细化效果最好;同时其组织中碳化物含量明显增加,Cr25Ni20钢硬度得到提高。在0.02wt%～0.2wt%内,随着Ti含量的增加,Cr25Ni20钢的硬度先升高后降低。Ti含量1.5wt%的Cr25Ni20钢硬度达到最大值,为181 HB。     

高Cr白口铸铁破碎机锤头的研究及应用

为降低高Cr白口铸铁破碎机锤头的生产成本,在不加Mo仅加质量分数0.3%的Cu的条件下,采用含有Ti、B、RE的变质剂进行变质处理以及油中淬火的热处理工艺,细化了共晶组织及初晶碳化物,得到了马氏体基体,破碎机锤头的硬度达到63~67 HRC,冲击值在15~20 J/cm2,提高了锤头使用寿命。     

时效温度对2Cr16Ni2MoN钢组织与性能的影响

采用金相显微镜、透射电镜和扫描电镜观察及力学性能的测试,研究了时效温度对2Cr16Ni2MoN钢组织与性能的影响.结果表明,2Cr16Ni2MoN钢时效硬化的主要原因是在板条马氏体上析出与基体共格的(Cr,Fe,Mo)2C碳化物,该钢在560℃时效时可以获得较高的强度与冲击韧度.     

Fe-Cr-C-Mo堆焊合金层的特征分析

对Fe-Cr-C-Mo系堆焊层及其横断面组织、硬度和元素分布等进行了分析和研究.结果表明,Fe-Cr-C-Mo系堆焊层具有硬度高且韧性好的奥氏体基体以及耐磨相马氏体,对其中的碳化物起到保护和支撑的作用;弥散分布的(Cr2.5Fe4.3Mo0.1)C3和(Nb,Ti)C碳化物,硬度高,耐磨性好,起到保护堆焊层基体的作用;堆焊层抗裂性好,与基体结合性好,不易剥落,保护了基材,使得部件整体的耐磨性能提高.     

合金元素对低合金耐磨钢组织及性能的影响

对不同合金元素含量的低合金耐磨钢进行淬火加回火热处理后,测试力学性能及－40 ℃冲击吸收能量,借助SEM、TEM等分析组织及析出相,研究合金元素对低合金耐磨钢的组织和性能的影响。结果表明：含有Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及190 ℃低温回火后均得到板条状马氏体组织,马氏体板条间有细小碳化物析出相。而没有添加Ni、Cu及少量添加Cr、Mo元素的试验钢淬透性降低,淬火及低温回火组织为马氏体及少量铁素体。添加Ni、Cu、Cr、Mo等合金元素的试验钢淬火及低温回火后得到较好的综合力学性能,最佳性能为屈服强度1218 MPa,抗拉强度1507 MPa,硬度429.5 HV,－40 ℃冲击吸收能量27.7 J。     

淬火温度对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi冲击磨料磨损性能的影响

研究了不同温度(950、1000、1050℃)淬火+250℃回火处理对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织、硬度、韧性、冲击磨料磨损耐磨性能的影响。结果表明:中碳低合金耐磨钢淬火组织主要为板条状马氏体+片状马氏体+少量残余奥氏体,回火组织为回火马氏体。随着淬火温度的增加,钢的硬度逐渐下降;冲击韧性随着淬火温度的升高先增加后保持稳定。在冲击功为1J的磨损工况下,950℃水淬+250℃回火处理试样耐磨性最好;在冲击功为4.5J的磨损工况下,1000/1050℃水淬+250℃回火处理的试样耐磨性最好。     

超高强高韧Cr-Ni-Mo和Mn-Mo-Ti马氏体钢的耐磨性

利用扫描电镜和电子背散射衍射技术对Cr-Ni-Mo和Mn-Mo-Ti超高强高韧性马氏体钢的耐磨性进行分析。冲击磨损结果表明:在2.5 J冲击能量作用下,随冲击磨损时间的增加,Cr-Ni-Mo钢的耐磨性呈先上升后下降的趋势,耐磨性可高达5.8 h·g~(-1)。而Mn-Mo-Ti钢的耐磨性则随着冲击时间的增加呈逐步下降的趋势,由5.9 h·g~(-1)逐步降至3.2 h·g~(-1)。Cr-Ni-Mo钢和Mn-Mo-Ti钢的磨损机制均由犁削机制、塑变疲劳机制和磨料嵌入机制组成,其中犁削机制为主要的磨损机制。在近磨面区(距磨面20~300μm),马氏体基体快速分解为铁素体和渗碳体的混合组织。Cr-Ni-Mo钢中析出的细小弥散的析出相有助于改善其耐磨性,而Mn-Mo-Ti钢中析出的粗大碳化物导致Mn-Mo-Ti钢的耐磨性不断降低。     

H13钢激光熔覆TiC/Ni合金复合涂层的组织与耐磨性北大核心CSCD

为提高H13模具钢的耐磨性能,利用激光熔覆技术,在H13钢表面制备了不同Ti C含量的Ti C/Ni基合金复合涂层,通过显微组织观察、硬度测试、滑动摩擦磨损试验方法对H13钢表面激光熔覆的不同复合涂层的组织及耐磨性能进行分析测试。结果表明,Ni60+Ti C激光熔覆涂层中物相主要为γ-(Fe,Ni)、Fe3C、Cr23C6、Ni2Si及Ti C,激光熔覆层具有较高显微硬度,Ti C的加入及含量增加可使熔覆层组织细化,复合熔覆层硬度提高,Ti C含量为30%时熔覆层内平均硬度最大,为873 HV0.2;激光熔覆Ti C+Ni60复合涂层的耐磨性显著高于H13钢基体,随Ti C含量增加而先增加后降低,Ti C含量20%耐磨性较佳;H13钢基体的磨损机制主要以犁削、切削为主,激光熔覆Ti C/Ni合金复合涂层以脆性剥落机制为主。     

H13钢激光熔覆TiC/Ni合金复合涂层的组织与耐磨性

为提高H13模具钢的耐磨性能,利用激光熔覆技术,在H13钢表面制备了不同Ti C含量的Ti C/Ni基合金复合涂层,通过显微组织观察、硬度测试、滑动摩擦磨损试验方法对H13钢表面激光熔覆的不同复合涂层的组织及耐磨性能进行分析测试。结果表明,Ni60+Ti C激光熔覆涂层中物相主要为γ-(Fe,Ni)、Fe3C、Cr23C6、Ni2Si及Ti C,激光熔覆层具有较高显微硬度,Ti C的加入及含量增加可使熔覆层组织细化,复合熔覆层硬度提高,Ti C含量为30%时熔覆层内平均硬度最大,为873 HV0.2;激光熔覆Ti C+Ni60复合涂层的耐磨性显著高于H13钢基体,随Ti C含量增加而先增加后降低,Ti C含量20%耐磨性较佳;H13钢基体的磨损机制主要以犁削、切削为主,激光熔覆Ti C/Ni合金复合涂层以脆性剥落机制为主。     

典型耐磨材料在铝矿介质中腐蚀磨损的研究

本文对典型耐磨材料在铝矿介质中的腐蚀磨损特性进行了模拟研究，认为：在铝矿介质中，Cr15Mo1Cu1Ni1高铬铸铁表现出了良好的耐磨性，低合金马氏体铸钢次之，而ZGMn13和ZGMn13Cr2的耐磨性最差；在高铬铸铁中，基体组织和碳化物的相互保护对材料耐磨性的提高起到了不可忽视的作用。     

35Cr3SiMnMoV钢超饱和渗碳研究

对自行研发的35Cr3SiMnMoV渗碳钢进行超饱和渗碳,并对渗层的组织、硬度及耐磨性能进行了研究。结果表明:试验钢经超饱和渗碳、淬火加低温回火后,超饱和渗碳层由回火马氏体、残留奥氏体和大量弥散分布的碳化物构成,硬度可达1025HV0.1,其耐磨性比20CrMnMo、20Cr2Ni4钢常规渗碳层提高了约60%。     

淬火温度对Cr5支承辊用钢组织和摩擦磨损性能影响

运用扫描电子显微镜和洛氏硬度计研究了Cr5支承辊用钢不同热处理状态下的显微组织和洛氏硬度。结果表明,调质处理后Cr5钢组织得到明显改善(回火索氏体),细小弥散分布的碳化物取代尺寸较大不规则的碳化物;淬火后试样组织为马氏体,碳化物几乎全部溶入基体,硬度随淬火温度提高而增加(由51.6 HRC增加到58.1 HRC);回火后,Cr5钢中有细小碳化物析出,且弥散分布,淬火温度较高(1050℃、1025℃)时,组织依然保留马氏体结构(回火马氏体),温度较低(1000℃)时,组织为回火索氏体,其硬度与回火前变化趋势相同(由51.4 HRC增加到54.4 HRC)。在所选定的淬火温度下,随着淬火温度的升高,硬度值增大,磨损量减小,磨损严重程度降低,耐磨性较好。     

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。     

新型冷作模具钢SDC99性能

对比研究了4种Cr8型模具钢的硬度、冲击韧性、抗弯强度及耐磨性能,借助JMatPro分别计算Cr8和Cr12型模具钢的碳化物类型与数量,讨论Cr8型模具钢合金化原理。结果表明:新型高强韧冷作模具钢SDC99成分设计合理,实物质量与进口钢相当。Cr8型模具钢通过成分调整,降低M7C3型莱氏体碳化物含量,大幅度提高冲击韧性;同时提高Mo、V等强碳化物形成元素含量,以增加二次碳化物,保证碳化物总量,提高耐磨性;加入Ni、Si等非碳化物形成元素细化晶粒,强化基体,增强韧性。     

9Cr2Mo钢轧辊冷焊焊缝组织与力学性能的研究

用药皮中添加稀土—强碳化物形成元素的工作焊条对9Cr2Mo钢轧辊辊面缺陷进行了冷焊修补。试验结果表明,熔敷金属的含碳量为0.55～0.6％,组织为低碳马氏体 弥散分布的粒块状碳化物。碳化物由(Nb、Ti)C、(Ti,V)C、(Fe,Cr)_3C、(Fe,Cr)_7C_3及(Fe,Cr)_(23)C_6组成,其尺寸在0.6～2.0μm之间。熔敷金属的硬度为HRC51～54,比辊面母材低10～15％,耐磨性与之相匹配。低碳马氏体改善了焊缝的韧性及抗裂性,大量弥散分布的粒块状碳化物是提高熔敷金属耐磨性的主要因素。     

Fe-Cr-C-Ni-Mo耐磨堆焊合金的组织与性能

在Fe-Cr-C系堆焊合金基础上添加Ni、Mo,设计了金属粉型药芯焊丝。使用自动埋弧焊接机在16Mn试板上进行堆焊试验。通过光学显微镜、X射线荧光光谱仪、扫描电镜对堆焊层金属的组织进行观察,采用磨粒磨损试验机、冲击试验机、洛氏硬度仪对堆焊合金进行耐磨性、冲击韧性及硬度进行测试。结果表明:堆焊合金成分与2Cr13马氏体不锈钢相似,堆焊层合金顶部的组织为针状马氏体、板条马氏体组成的混合马氏体和弥散的Mo碳化物强化相。堆焊合金的耐磨性好,其相对于母材耐磨性的比值为4.46,冲击功为48 J,堆焊层表面平均硬度为46.9 HRC。     

9Cr2Mo轧辊钢的热处理工艺研究

对淬火态的9Cr2Mo轧辊钢分别进行了550℃/1 h、550℃/3 h及550℃/6 h热处理。结果表明:在淬火态下,基体主要为粗大的片状马氏体,断口为典型的脆性断裂,力学性能及耐磨性较差;淬火后回火,随着回火时间的延长,组织及力学性能得到明显改善,当550℃/6 h回火时,基体中粗大的片状马氏体消失,主要为细小的板条状回火马氏体与粒状回火索氏体的混合组织,断口韧窝数量较多,具有一定的韧性断裂,力学性能及耐磨性最高。对淬火后的9Cr2Mo轧辊钢进行550℃/6 h回火有利于提高综合力学性能。     

回火工艺对1Cr12Ni3MoVN钢组织和性能的影响

通过显微组织分析、室温拉伸试验、冲击试验、硬度试验,研究不同回火制度下1Cr12Ni3MoVN钢的显微组织与力学性能。结果表明,随着回火温度的增加,1Cr12Ni3MoVN钢析出相数量不断增加,对材料的强度、冲击性能具有增强效果;碳化物聚集长大,基体组织逐渐由马氏体向回火索氏体转变,杂质元素在晶界处偏聚而降低了材料的断裂抗性,冲击韧性降低,回火温度应取较低温度;随565 ℃回火时间的延长,1Cr12Ni3MoVN钢抗拉强度、屈服强度、硬度下降,塑性变化不大,冲击吸收能量略有增加,回火保温时间不宜过长;随回火冷却速度的降低,1Cr12Ni3MoVN钢强度先升后降,塑性变化不大,冲击吸收能量显著下降,硬度变化不大,建议以空冷方式进行回火冷却。最佳的回火热处理工艺为565 ℃保温2 h,空冷。