模具钢的局部合金化

对热作和冷作模具钢(AISIH13和D3)的表面进行了局部合金化处理的试验。在试样表面用等离子喷镀钼钢、钒钢及硼钢粉末。由电子束按照不同的参数熔化喷镀层及基体。测定了局部熔化层中的合金元素的分布、显微组织、相及硬度。也测量了局部合金化层的回火抗力。采用不同的熔化参数, 熔化层中合金元素的含量也不同。合金化层的特点在于硬度和回火抗力。建立了电子束局部合金化层的合金元素含量、显微组织、相及机械性能之间的关系。     

电子束扫描对熔化区显微组织及性能的影响

为提高H13模具钢的使用寿命,采用热喷涂技术在H13钢表面制备Ni60A合金层,利用电子束扫描的方法处理表面合金层。研究电子束扫描处理对H13钢表面合金层及基体熔化区组织和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和磨损试验机对H13钢电子束表面合金层及基体熔化区的显微组织、成分、硬度和耐磨性进行分析测试。结果表明：经电子束扫描后,Ni60A合金层与H13钢基体完全熔合在一起,形成冶金结合,扫描处的组织形态可以分为4个区域：即熔化区、过渡区、热影响区和基体。合金层组织由层片状组织转变为短小的枝晶和柱状晶,H13钢基体熔化区的组织可分为： 熔池上部的等轴晶区、熔池中部的柱状晶区和熔池底部的枝晶区。合金层的显微硬度值为340~380 HV0.1,比未处理前Ni60A合金层的硬度有所提高,磨损形式主要为磨粒磨损和断续的较浅的犁沟磨损,在整个磨损试验过程中磨损失重很小,耐磨性得到提高。     

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。     

电子束局部扫描对40CrMnSiB钢组织与冲击性能的影响

结合显微组织分析、硬度测试等方法,对不同回火温度下40CrMnSiB钢电子束局部扫描后组织和性能进行研究。结果表明:由于快速的熔化-凝固过程,扫描区内晶粒细化形成淬硬层,其表面硬度比基体材料高出57.3%~65.9%,但脆化倾向明显;40CrMnSiB钢经电子束局部扫描后冲击吸收能量下降,整体抗冲击能力变差;随着回火温度升高,淬硬层与基体的硬度基本不变,但热影响层的硬度降低,同时冲击吸收能量降低幅度也变小,这与高温回火下马氏体结构转化有关,对断面形貌的SEM观察也证实这一结果。     

45钢电子束扫描表面W合金化组织和硬度

电子束扫描表面合金化技术可以改善钢铁材料的组织及性能. 采用等离子热喷涂技术和电子束扫描技术对45钢表面进行熔覆合金化处理. 研究电子束扫描对强化层组织和硬度的影响,探讨了电子束功率、扫描速度对强化层组织和硬度的影响规律. 结果表明,45钢经表面合金化处理后,其表面可分为合金化区、热影响区和基体区. 合金化区的显微组织为针状马氏体和碳化钨颗粒,硬度为1 250 HV,是基体硬度的5倍. 热影响区的组织为针状马氏体和铁素体,硬度为860 HV,是基体的3倍. 基体区的组织为珠光体和铁素体. 电子束工艺参数对强化层组织和硬度有较大影响,强化层厚度随电子束功率的增加而增大,随着扫描速度的增加而减小.     

35CrMo钢表面扫描电子束铬镍合金化组织和硬度的研究

为改善35CrMo钢的表面性能,采用电子束扫描与等离子热喷涂相结合的方法在其表面进行铬镍合金化处理;探究了强化层组织形貌和硬度的分布规律及电子束扫描工艺参数对强化层显微组织及硬度的影响规律。结果表明:35CrMo钢经合金化处理后,表面由合金化区、热影响区和基体三部分组成,合金化区显微组织为短柱或近似等轴晶粒,热影响区为针状马氏体,基体为珠光体和屈式体。铬镍元素在合金层发生固溶扩散,并析出弥散的Cr_(23)C_6增强相。合金层显微硬度随束流的增大先增大后减小,随移动速度的增大而减小,热影响区硬度随束流增大先增大后减小,随移动速度减小先增大后减小。     

电子束表面合金化研究进展

阐述了电子束表面合金化的基本原理及国内外电子束合金化设备的应用和发展.介绍了强流脉冲电子束表面合金化做为一种新型表面合金化方法在研究领域的应用,并综述了近年来电子束表面合金化研究的发展动态,简述了国内外相关领域的主要研究成果及取得的进展.对电子束表面合金化技术做出了展望,指出合金层的定量控制,电子束与表层金属间的热力耦...     

纳米Fe-Al粉电子束改性铝合金的组织和性能

利用电子束扫描技术对铝合金ADC12表面进行纳米合金化处理,探讨电子束扫描技术对铝合金组织和性能的影响;通过添加不同比例的纳米Al-Fe混合粉末,分别用扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等设备对合金层的组织、物相构成、硬度以及摩擦磨损性能进行分析测试,确定合金化纳米混合粉的最佳配比.结果表明:电子束纳米Al-Fe合金化可以提高铝合金材料的硬度、增加耐磨性;随着混合粉中纳米Fe粉含量的增加,合金层中合金硬质强化相逐渐增多,合金化层的硬度和耐磨性也逐渐提高,硬度最高可达800 HV,但组织中会出现裂纹且均匀性不好.当混合粉中纳米Fe粉含量为50％时,合金化层的硬度和耐磨性能较好,其耐热硬度,在675 K时硬度可达到300 ～ 400 HV,其磨损量仅为铝合金基材的1/6.     

表面等离子W-Mo合金化对粉末冶金齿轮组织成分及耐磨性能的影响

目的 通过表面等离子W-Mo合金化提高粉末冶金齿轮硬度与耐磨性能.方法 采用双层辉光等离子表面冶金技术,在粉末冶金齿轮表层制备W-Mo合金层.通过扫描电镜和能谱仪分析合金层的表面形貌和化学成分,用显微维氏硬度仪测量基体与合金层的显微硬度,通过不同载荷下往复式摩擦磨损实验研究等离子W-Mo合金化对粉末冶金齿轮耐磨性能的影...     

强电流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场模拟分析

电子束表面合金化处理是提高材料表面耐磨性和硬度的重要手段。以3Cr2W8V钢作为基体,以纯铝作为表面合金化材料,建立了脉冲电子束热力学模型,利用ANSYS软件分析了表面合金化热应力耦合场。结果表明,电子束合金化处理后,钢基体表层4μm范围内残余应力达到了材料的屈服极限,金属表面有熔坑;随着距表面深度的增加,残余应力骤减。     

强电流脉冲电子束表面合金化热应力耦合场模拟分析

电子束表面合金化处理是提高材料表面耐磨性和硬度的重要手段。以3Cr2W8V钢作为基体,以纯铝作为表面合金化材料,建立了脉冲电子束热力学模型,利用ANSYS软件分析了表面合金化热应力耦合场。结果表明,电子束合金化处理后,钢基体表层4μm范围内残余应力达到了材料的屈服极限,金属表面有熔坑;随着距表面深度的增加,残余应力骤减。     

多元合金铁基堆焊层的回火稳定性

对多元合金铁基堆焊层的焊态试样进行不同条件下的回火后处理，研究了该堆焊层的回火稳定性。结果表明，多元合金铁基堆焊层经560℃保温4h回火后，堆焊层硬度达HRC57；经700℃←→17℃急冷急热重复循环150次后，堆焊层硬度达HRC43，具有较高的回火稳定性及“二次硬化”现象。     

铸造铝合金表面改性的研究进展

简述了铝合金的加工方法和表面改性的必要性。主要对表面合金化技术、表面敷层和电子束改性等技术应用于铸造铝合金表面改性进行总结。表面合金化方面介绍了激光和氩弧合金化方法在铸造铝合金表面改性方面的研究进展;表面敷层方面介绍了铸造铝合金的等离子喷涂、电化学方法的研究现状;介绍了铸造铝合金的电子束改性技术。     

Cr-Mo等离子表面冶金高速钢及其性能研究

介绍了在Q235钢表面进行Cr-Mo等离子合金化及渗碳、淬回火和深冷处理而获得表面高性能强化层的技术方法。结果表明，经深冷处理的试样表面硬度达到1600HV，明显高于未经过深冷处理的合金层表面硬度。摩擦磨损实验表明，经不同深冷处理试样的滑动摩擦系数基本相同，但与未经深冷处理的试样相比，摩擦系数降低大约15％。     

M50钢强流脉冲电子束表面改性层的结构与性能

采用强流脉冲电子束技术在不同的能量密度下对M50钢进行表面改性处理,研究不同辐照能量下改性层的表面形貌、硬度及相组成.结果表明,M50钢表面经过电子束改性处理后表层发生熔化,形成了类似火山坑的缺陷,表面粗糙度上升.经过电子束辐照后,重熔层的晶粒明显细化,随着辐照能量密度的增加,残留奥氏体含量逐渐上升,表层的硬度逐渐下降.由于碳化物的溶解,材料的耐腐蚀性能上升.     

M2高速钢激光表面钴合金化的研究

研究了Ｍ２高速钢激光表面Ｃｏ合金化的组织和性能。着重分析了激光工艺参数对合金化层中Ｃｏ浓度的影响。结果表明，采用激光表面合金化，可使Ｍ２高速钢表面Ｃｏ浓度在２％－５％。合金化层听Ｃｏ浓度主要与激光扫描速度和预沉积的Ｃｏ的厚度有关。退火态的Ｍ２高速钢在激光Ｃｏ合金化后，硬度可达８００ＨＶ。经淬火回火处理后，硬度可达１１５０ＨＶ，明显高于未进Ｃｏ合金化的Ｍ２高速钢。     

铁硅二元合金渗碳层的抗浆料冲蚀磨损性能研究

分别对3种不同Si含量的铁硅二元合金进行了固体渗碳和热处理,借助于OM、SEM、XRD等手段对经固体渗碳后的铁硅二元合金的渗碳层的显微组织进行了观察分析和确定,并测定了其表面硬度以及抗浆体冲蚀磨损性能.结果表明:经930℃×8h固体渗碳+水淬后,铁硅二元合金渗碳层表面硬度最高达66HRC,渗碳层显微组织为M+γ+ Fe3C+ SiO2;经180℃×3h低温回火后,表面硬度均能保持在62 HRC左右,渗碳层显微组织为回火M+残余γ+Fe3C+SiO2.其中Fe-1.5Si渗碳8h水淬+低温回火后的抗浆体冲蚀磨损性能最好.     

Cr12MoV钢激光表面处理的组织特征

本文研究了Crl2MoV钢(淬火低温回火态)经激光辐照后的显微组织特征和显微硬度变化。结果表明,该钢经激光辐照后得到四层不同的组织,由表面开始依次命名为:熔化层、过烧层、淬火层、回火层。用热传导理论对这四层组织的成因进行了分析。熔化层、过烧层硬度下降(HV_(0.1)500),最高硬度在淬火层(HV_(0.1)930)。     

电子束高频扫描对TC4钛合金组织性能影响的研究

为了提高TC4钛合金表面硬度和微观组织,采用高频电子束扫描对TC4钛合金表面进行处理。为了获得良好的电子束高频扫描工艺参数,分别研究了电子束能量、聚焦电流、扫描频率等工艺参数调整时,TC4钛合金表面硬度和微观组织变化。将经过不同工艺处理的TC4钛合金,分别检测了表面硬度、表面组织、硬化层深度、硬化层内部组织。研究结果表明：与未经处理的TC4母材相比,经过电子束高频扫描处理的TC4钛合金表面硬度增加了40Mpa以上;随着电子束能量增加,影响深度将会增大;聚焦电流在小范围内调整,将会获得较高的表面硬度;处理区域的表面硬度逐渐减小,晶粒增大;其它工艺参数不变时,随着扫描次数增大,表面硬度逐渐降低,影响层的晶粒将会逐渐粗化。     

合金元素对铸铁轧辊激光合金化层性能的影响

保持预置粉末厚度和其它加工工艺参数不变,采用CO_2激光器在低镍铬无限冷硬铸铁轧辊表面进行纳米陶瓷合金化,研究了两种(1~#与2~#)合金粉末对合金化层硬度和耐磨性的影响。结果表明:2~#粉末在提高合金层表面硬度和耐磨性能方面次于1~#粉末,但合金层的深度和抗热裂纹敏感性比1~#粉末更好。当激光功率为4400 W,扫描速度为3.5 m/min,光斑直径为2.0 mm,合金层的硬度可达1000 HV,是基体(550HV)的1.8倍。