模具钢4Cr2MoWVNi与H11钢耐磨性的对比研究

对4Cr2MoWVNi钢和H11钢进行对比磨损试验,研究了两钢种及渗氮条件对其耐磨性能的影响.结果表明,无论试样渗氮与否,4Cr2MoWVNi钢的热耐磨性能均优于H11钢.采用这两种模具材料用于连杆热锻模,4Cr2MoWVNi钢热锻模寿命均优于H11钢,模具正常失效形式均为热磨损.     

4Cr2MoWVNi与H11模具钢离子渗氮耐磨性能研究

对4Cr2MoWVNi和H11模具钢进行了对比磨损试验,研究了渗氮对两钢种耐磨性的影响.结果表明,无论试样渗氮与否,4Cr2MoWVNi钢的热耐磨性均优于H11钢.4Cr2MoWVNi钢连杆热锻模寿命优于H11钢.模具正常失效形式均为热磨损.     

新型热作模具钢4Cr2MoWVNi的热处理工艺及性能研究

研究新型热作模具钢4Cr2MoWVNi热处理工艺参数与硬度和性能的关系,并进行组织观察,探讨适合热模锻压力机工况条件下使用的热处理工艺规范。结果表明,4Cr2MoWVNi钢的最佳热处理工艺为：1000℃油淬,590℃回火两次。采用该模具材料和推荐的工艺用于连杆热锻模,可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能,使用寿命大幅度提高。     

离子渗氮对2Cr13钢疲劳性能的影响

对2Cr13不锈钢离子渗氮后的疲劳性能进行试验研究，结果表明，离子渗氮后，材料的表面性能得到改善并能造成沿氮化层有利的应力分布是其疲劳强度显著提高的主要原因。     

30Cr2MoV钢离子渗氮工艺的改进

本文对30Cr2MoV钢进行了变温离子渗氮和普通离子渗氮两种工艺处理，借助显微硬度计和X射线衍射仪进行了分析。结果表明：变温离子渗氮后获得的表面硬度和渗氮层性能明显优于普通离子渗氮者。     

离子渗氮工艺参数对4Cr5MoSiV钢表层组织与性能的影响

目的 研究离子渗氮的温度及时间对4Cr5MoSiV钢渗氮层组织、表面硬度及耐磨性的影响,获得提高硬度、耐磨性的最优工艺参数。方法 对4Cr5MoSiV钢表面进行离子渗氮处理,渗氮温度分别为450、480、510、540 ℃,保温时间分别为5、10、15、20 h。利用维氏显微硬度仪测量渗层深度及表面硬度;利用X射线衍射仪分析渗层物相组成;利用摩擦磨损试验机评价试样耐磨性;通过扫描电镜观察表面磨痕区域。结果 离子渗氮渗层表面的物相主要为γ''-Fe4N相和ε-Fe2~3N相。在实验范围内,随着温度的升高或时间的增加,材料渗层深度、表面硬度增加,磨损率减少,但当温度过高或时间过长时,表面硬度下降,磨损率增加。在480 ℃的条件下进行20 h离子渗氮的材料,表面具有最好的摩擦学性能,表面硬度为1147 HV0.2,磨损率为2.13×10-5 mm3/(N?m),渗氮层深0.24 mm,化合物层深14.05 μm,摩擦系数为0.45,磨损状态为磨粒磨损。结论 离子渗氮是适合于变截面弹簧的表面强化方式,可以在材料表面形成具有一定厚度、均匀分布的渗氮层组织,显著提升表面硬度和耐磨性,降低摩擦系数。     

40Cr钢循环离子渗氮工艺及渗层硬度研究

目的探索循环离子渗氮与常规恒温离子渗氮技术的工艺效果。方法先对试样进行调质处理,分组进行离子渗氮,固定氨气和乙醇的流量,改变渗氮时间和渗氮温度两种工艺参数及渗氮工艺,分别测定渗氮后各试样的表面硬度及渗层厚度,观察其金相组织,并分析每组试样渗氮层的性能。结果循环离子渗氮530 6 h℃试样的表面硬度最高,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,试样的表面硬度增加,但是当温度超过530℃、时间超过6 h后,试样的表面硬度反而降低。循环渗氮550 10 h℃试样的渗层厚度最厚,随着渗氮温度的升高和渗氮时间的增加,试样的渗层厚度变厚,但时间超过6 h后,渗层厚度的增加较缓慢,6、8、10 h试样的渗层厚度差别不大。相同的渗氮温度下,循环渗氮6 h的试样的渗层厚度基本与常规恒温渗氮10 h试样的渗层厚度一样,相同渗氮时间内,循环渗氮510℃的试样的表面硬度高于恒温渗氮550℃试样的表面硬度,且两者的渗层厚度相差不多。结论循环离子渗氮工艺优于常规的恒温离子渗氮,循环离子渗氮550 8 h℃试样的综合性能最好。     

2Cr13钢的表面气体渗氮处理

用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射(XRD)仪及显微硬度计对经气体渗氮处理的2Cr13钢试样进行了组织结构分析,并利用销-盘摩擦磨损试验机对渗氮的盘与未渗氮销摩擦副进行摩擦磨损试验.结果表明,520℃×20 h渗氮可使2Cr13马氏体不锈钢的渗氮层深度达到165 μm,处理后试样的显微硬度约为处理前的2.5倍.处理后试样的耐磨性能得到了较大的提高,渗氮盘试样的磨损表面未出现裂纹,而未渗氮销的磨损表面存在严重的裂纹.     

1Cr11Ni2W2MoV钢的离子渗氮

利用脉冲直流辉光等离子技术,对1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢进行不同工艺参数的离子渗氮。利用光学显微镜、显微硬度计、XRD对渗氮层的显微组织及硬度进行了分析。结果表明,在所选用的离子渗氮工艺参数下,1Cr11Ni2W2MoV钢渗层只由扩散层组成,渗氮温度≤560℃时,渗层主要由固溶N原子的α相组成,并伴有少量的γ'-Fe4N和CrN析出;随着渗氮温度的升高和渗氮时间的延长,固溶N原子的α相逐渐转变成γ'-Fe4N相,当处理温度达到590℃时,渗层主要由γ'-Fe4N和Cr N组成。离子渗氮后渗层的表面硬度较未渗氮前有显著的提高,在一定范围内,渗层的表面硬度和渗层深度都随着渗氮温度和渗氮时间的增加而增加,渗层硬度梯度分布也随着渗氮时间的延长变得平缓。     

Cr12MoV冷作模具钢在深冷处理过程中的相变研究

采用DSC热分析及电阻测定等物理测试手段,对Cr12MoV钢在深冷处理过程中的相变进行了研究.结果表明,经冷处理后的试样在加热过程中有更多的碳化物析出,经过-196℃深冷处理的比-79℃冷处理的析出量更多.深冷处理促使残余奥氏体进一步向马氏体转变以及碳化物析出,是提高冷作模具钢尺寸稳定性和耐磨性能的一种有效措施.     

直流等离子氮化工艺对316L不锈钢组织和磨损的影响

应用高压直流辉光放电等离子技术,改变氮化工艺参数,对316L奥氏体不锈钢进行表面渗氮处理。利用XRD衍射仪分析渗氮层的相组成,SEM观察氮化层厚度和结构,表面显微硬度计检测渗层的表面硬度,结果表明:当氮化温度T为400℃时,氮化层为单一的S-phase;当420℃≤T<480℃时,氮化层为CrN S-phase两相混合;当温度为480℃时,S-phase衍射峰消失,仅出现CrN相;渗层厚度约为5~9μm,渗层深度随着温度和气压的升高而增加;表面显微硬度随着温度和气压的增加而增加,最高的表面显微硬度可达839Hv0.1。在MM200磨损实验机上用环块式的方法评价磨损性能,结果表明等离子氮化显著提高了不锈钢表面的耐磨性能;用SEM观察磨损表面形貌,表明未氮化的不锈钢的磨损机制主要是粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损;等离子氮化试样的磨损机制主要是氧化磨损。     

两种不同类型热作模具钢的使用性能研究

对马氏体型热作模具钢SDH3和奥氏体型热作模具钢SDHA作了对比分析,研究了两者在力学性能、热稳定性和热疲劳性能方面的区别。结果表明:SDH3钢具备良好的热稳定性和热疲劳性能,可以满足通用热作模具钢的使用要求;SDHA钢经固溶和时效处理后,在750℃×20h长时间保温过程中,硬度保持稳定,表明可以用于制作工作温度在700℃以上的热作模具。     

贝氏体等温工艺对3Cr2MoCoWV热作模具钢组织和性能的影响

研究了贝氏体等温工艺对3Cr2MoCoWV热作模具钢组织和性能的影响,并与常规淬、回火处理的性能进行对比。研究表明:3Cr2MoCoWV钢经贝氏体等温处理后有大量稳定存在的残余奥氏体,经回火后残余奥氏体以薄膜状存在于马氏体板条间。经380℃等温1 h后再回火,可比常规淬、回火处理获得更好的强韧性配合。     

氮元素对2Cr13不锈钢CO2腐蚀产物膜结构和电化学性能的影响

利用高温高压釜进行2Cr13不锈钢的高温高压CO2腐蚀实验,用扫描电镜（SEM）和X射线光电子谱（XPS）分析腐蚀产物膜的形貌和成分,电化学交流阻抗谱测试腐蚀产物膜对2Cr13不锈钢电极过程影响,失重法评价两种2Cr13不锈钢CO2均匀腐蚀速率．结果表明：含氮钢的腐蚀产物膜结构比较疏松,腐蚀膜中的Cr2O3被CrN和Na3CrO4部分替代,并且含有较多的Fe3O4和α—FeOOH,其膜的电阻值比不含氮的2Cr13钢的小,腐蚀速率较大．     

提高H13与3Cr2W8V压铸模寿命的措施

研究了3Cr2W8V与H13钢制造的铝合金压铸模的寿命对比关系,机械加工性能、耐热疲劳性能及热处理与寿命之间的关系。     

Cr基金属氮化物涂层改善冷冲模性能的研究

采用非平衡磁控溅射法在硬度分别为56HRC和62HRC的Cr12MoV冷作模具钢表面制备Cr/CrN/CrTiAlN涂层,综合分析了涂层的表面性能,并进行了应用试验。实验结果和应用试验表明：Cr/CrN/CrTiAlN涂层能显著提高Cr12MoV钢基体的表面硬度（2550HV25）及承载能力,并与基体较好地结合,从而显著减少了Cr12MoV钢基体的磨粒磨损,耐磨性提高,对于高的基体硬度这一效果更为明显。经Cr/CrN/CrTiAlN涂层的翻边精整冷冲模,较未表面处理模具其使用寿命提高了两个数量级以上。