变质处理对M2高速钢组织和性能的影响

用Y—K—Na对M2高速钢进行复合变质处理,研究了变质处理对M2高速钢组织和性能的影响。结果表明,M2铸造高速钢经Y-K-Na复合变质处理后,组织明显细化,共晶碳化物由网状分布变为块状和团球状,冲击韧性提高70.7％,耐磨性也明显提高,各项力学性能接近锻造M2高速钢的水平。     

变质处理M2铸造高速钢组织和性能研究

用RE-Al-N对M2铸造高速钢进行变质处理,消除了钢中网状共晶碳化物,并细化了基体组织,还可减轻W、Mo元素偏析,在不降低M2高速钢硬度的情况下,韧性大幅度提高,经1180～1 200 ℃淬火,560 ℃三次回火后,硬度保持在65～66HRC,冲击韧度由10.6 J/cm2提高到21.3J/cm2.变质处理M2铸造高速钢具有优异的抗热疲劳性能和抗高温磨损性能.     

变质处理铸造高速钢的研究与应用

铸造高速钢共晶碳化物呈网状分布于晶界,其韧性受到严重削弱,因此使生产和应用受到限制。变质处理是改善共晶碳化物形态和分布,扩大铸造高速钢应用的有效途径。本文介绍了变质处理对高速钢组织与性能的影响和铸造高速钢的应用,提出了进一步推广使用变质铸造高速钢值得重视的若干问题。     

Fe-V-Nb中间合金孕育剂对轧辊用高速钢组织和性能的影响

轧辊材料高速钢含有大量不同种类的合金元素,在铸造中这些合金元素能够形成不同种类的碳化物。在离心铸造的过程中,由于这些碳化物具有不同的比重,容易产生偏析,从而导致轧辊性能的下降。针对此问题,研究了Fe-V-Nb中间合金孕育剂的变质处理对轧辊用高速钢的微观组织及力学性能的影响。结果表明:与未经过变质处理的铸态合金相比,高速钢经Fe-V-Nb中间合金孕育剂变质处理后,晶粒得到细化,碳化物分布均匀独立。变质处理后,高速钢的硬度有所提高。     

热处理对铸造高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对铸态和变质处理铸造高速钢组织与性能的影响。结果表明:变质处理可以使高速钢组织得到细化,同时改变钢中网状共晶碳化物的形貌,使高速钢的硬度和耐磨性得到提高;铸态高温加热、退火、淬火和回火等热处理工艺对铸造高速钢中碳化物的形貌影响不大。铸态和变质处理高速钢退火时,随着加热温度的升高,硬度逐渐升高;淬火+回火和铸态直接回火的高速钢随着回火温度的升高,硬度和耐磨性逐渐升高,在560℃三次回火时获得最高的硬度及室温耐磨性,且与锻造高速钢相当。     

热处理对铸造高速钢组织与性能的影响

研究了热处理工艺对铸态和变质处理铸造高速钢组织与性能的影响.结果表明：变质处理可以使高速钢组织得到细化,同时改变钢中网状共晶碳化物的形貌,使高速钢的硬度和耐磨性得到提高;铸态高温加热、退火、淬火和回火等热处理工艺对铸造高速钢中碳化物的形貌影响不大.铸态和变质处理高速钢退火时,随着加热温度的升高,硬度逐渐升高;淬火＋回火和铸态直接回火的高速钢随着回火温度的升高,硬度和耐磨性逐渐升高,在560℃三次回火时获得最高的硬度及室温耐磨性,且与锻造高速钢相当.     

铸造高速钢轧辊材质研究进展

对高速钢轧辊中合金元素作用及其对轧辊组织和性能的影响进行了详细讨论,在此基础上介绍了铸造高速钢轧辊材质发展情况,以及变质处理和微合金化对高速钢轧辊组织和性能的影响,可以为进一步开发高性能高速钢轧辊提供参考和指导.     

高速钢变质处理和电磁搅拌的研究现状及展望

变质处理和电磁搅拌是改善钢铁材料组织和性能的重要手段，综述了在高速钢领域变质处理和电磁搅拌的研究现状和进展，表明采用这一工艺技术，将为生产较廉价的高性能铸造高碳高速钢轧辊提供途径，为此还提出今后研究的方向。     

M2铸造高速钢共晶碳化物的粒化

M2铸造高速钢中共晶碳化物呈网状分布.经RE-Al-Ti-C复合变质剂变质处理后,其共晶组织发生细化,离异共晶数量增多;经热处理后,其碳化物变成粒状且均匀分布于基体中,冲击韧度得到明显提高.     

变质处理高速钢导辊的研究

通过调整高速钢成分和采用RE—K—Na复合变质处理；改变了共晶碳化物的形态和分布，使铸造高速钢冲击韧度提高69．9％，热疲劳抗力也明显改善。变质处理高速钢导辊使用中不粘钢、不破碎、不剥落，使用寿命比高镍铬合金铸钢和Crl2MoV锻钢导辊提高2—3倍。     

高钒高速钢、高铬铸铁冷轧辊磨损试验研究

通过对高钒高速钢、高铬铸铁轧辊试样的冷轧模拟试验研究表明,高钒高速钢由于其均匀分布、形态较好的高硬度碳化物使其耐磨性大幅提高,在同等试验条件下为高铬铸铁试样的4.4倍.微观分析表明,轧辊试样磨损机理主要表现为疲劳剥落,浅层剥落主要表现为棘齿裂纹的萌生、扩展与断裂的过程;高铬铸铁轧辊试样深层失效主要表现为MC3型碳化物的断裂并形成裂纹源并在疲劳循环过程中断裂失效,高钒高速钢轧辊试样MC型碳化物有少量破碎并形成晶间裂纹源,主要失效方式表现为碳化物颗粒剥落,并对此进行了定性的力学解释.     

稀土/钛变质贝氏体铸钢的高应力冲击磨损研究

研究了高硅贝氏体铸钢变质前后的高应力冲击磨损性能和失效机制。试验结果表明,变质处理后贝氏体铸钢的磨损性能明显提高,其磨损量约是变质前的1／2。这是因为稀土／钛变质剂能有效地改善铸钢的晶粒和组织粗大、成分偏析造成的组织不均匀等问题,使铸钢具有优良的耐磨性能。     

高钒高速钢的冲击磨料磨损性能试验

以高铬铸铁(Cr26及高锰钢Mn13Cr2为对比材料,在MLD-10动载磨料磨损试验机上研究了高钒高速钢以鹅卵石为磨料时的冲击磨料磨损性能.结果表明,冲击功为0.5J时,高钒高速钢(V10)的耐磨性是高铬铸铁(Cr26)的2.1倍,是高锰钢(Mn13Cr2)的2.8倍.随13着冲击功的增大,高钒高速钢(V10)的耐磨性大幅下降,但其耐磨性仍高于高铬铸铁(Cr26)和高锰钢(Mn13Cr2).     

3种典型轧辊材料氧化行为的原位观察

轧辊表面氧化膜的形成及剥落对轧辊的消耗及产品质量有显著影响。采用VL2000DX—SVF18SP型超高温激光共聚焦显微镜观察了高铬铸铁、高铬铸钢和高速钢在连续加热及等温过程中其表面氧化膜形成的特征，同时对比研究了这3种材料在循环加热、冷却后的氧化行为。结果表明，高铬铸铁和高铬铸钢开始形成氧化膜的温度较低，约为300 ℃，但氧化膜致密均匀，抑制了高温及等温过程氧化膜的生长；而高速钢氧化膜开始形成温度较高，氧化膜快速形成的温度约为480 ℃，但氧化膜均匀性差，具有较快的生长速率，高速钢的抗氧化性显著低于高铬铸铁和高铬铸钢。     

3种典型轧辊材料氧化行为的原位观察

轧辊表面氧化膜的形成及剥落对轧辊的消耗及产品质量有显著影响。采用VL2000DX-SVF18SP型超高温激光共聚焦显微镜观察了高铬铸铁、高铬铸钢和高速钢在连续加热及等温过程中其表面氧化膜形成的特征，同时对比研究了这3种材料在循环加热、冷却后的氧化行为。结果表明，高铬铸铁和高铬铸钢开始形成氧化膜的温度较低，约为300 ℃，但氧化膜致密均匀，抑制了高温及等温过程氧化膜的生长；而高速钢氧化膜开始形成温度较高，氧化膜快速形成的温度约为480 ℃，但氧化膜均匀性差，具有较快的生长速率，高速钢的抗氧化性显著低于高铬铸铁和高铬铸钢。     

离心铸造轧辊用高速钢的热处理

采用差式扫描量热法(DSC)及热膨胀法测定了离心铸造轧辊用高速钢的相变点,根据高速钢的临界转变温度,进行了退火、淬火和回火实验.着重研究了热处理过程中碳化物演变对轧辊用高速钢性能的影响.结果表明:退火温度需高于630℃,才能使铸态高速钢得到软化,硬度降低,便于切削加工.热处理前后,MC型一次共晶碳化物的成分、形态和数量基本没有变化;随着淬火温度的升高,处于亚稳状态的M2C型共晶碳化物的分解数量越来越多.高速钢最终硬度受回火温度影响较大,研究了回火温度与二次硬化之间的关系,确定了二次硬化峰值温度,研究了二次碳化物的溶解与析出对高速钢基体组织与力学性能的影响规律.     

高硼铸钢锤头的研究和应用

利用新研制的高硼耐磨铸钢制造锤头,由于其硼化物的显微硬度高(1400～1600Hv)且孤立分布,基体是强韧性好的板条状马氏体,锤头使用中不易磨损和剥落,基体抗疲劳能力强,不易产生裂纹,锤头耐磨性好,使用寿命达到高锰钢锤头的4倍以上,比中铬合金钢锤头和镍硬I号铸铁锤头寿命分别提高55.8%和41.9%。高硼铸钢锤头合金加入量少,生产工艺简便,生产成本与高锰钢相当,比中铬合金铸钢和镍硬I号铸铁降低40%以上。使用高硼铸钢锤头,使材料消耗降低,减少了更换次数,提高了生产作业率。     

高钨高速钢轧辊的研究和应用

普通合金铸铁轧辊硬度低、耐磨性差，而硬质合金轧辊尽管具有优异的耐磨性，但成本高，且脆性大，使用中易开裂和剥落。以高碳高钨高速钢为主要合金成分，采用离心铸造方法，开发了耐磨性能优良的高速钢轧辊，并着重解决了离心铸造高速钢轧辊生产过程易偏析和产生裂纹的难题。高速钢轧辊硬度达63～65HRC，辊面硬度差小于2HRC，冲击韧度大于14J／cm^2。用于高速线材轧机预精轧组和棒材轧机精轧机组，使用寿命比合金铸铁轧辊提高6～10倍，接近硬质合金轧辊水平。     

轧辊用高钒高速钢、高铬铸铁滚动磨损性能研究

研究了高钒高速钢（C：3％,V：10％）和高铬铸铁（Cr26）两种轧辊用材料的力学性能和滚动磨损性能。应用位错理论分析了高钒高速钢、高铬铸铁中碳化物裂纹的形核和滚动磨损的循环特性对材料滚动磨损性能的影响。结果表明,碳化钒内部的纳米亚结构在滚动磨损过程中能够降低裂纹形核率,高钒高速钢磨面及亚表层的循环软化能够延缓疲劳裂纹的扩展,基于以上因素,高钒高速钢滚动耐磨性是高铬铸铁的4．4倍。