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。     

Cr8Mo2SiV钢二次硬化机理的研究

采用硬度计SEM,EDS,TEM和XRD研究了经深冷处理和未经深冷处理Cr8Mo2SiV钢的回火硬度、残余奥氏体含量和碳化物析出行为.结果表明,Cr8Mo2SiV钢经1030℃淬火后,二次硬化峰值硬度出现在回火温度为520℃.深冷处理能够显著减少残余奥氏体含量,进而提高二次硬化峰温度之前的回火硬度,并使二次硬化峰向低温区移动20℃.在520℃回火处理,Cr8Mo2SiV钢的回火硬度随保温时间的延长而线性降低.Cr8Mo2SiV钢的二次硬化是残余奥氏体的转变和Mo_2C的析出前期共同作用的结果,残余奥氏体的作用更大.Mo_2C的析出前期合金元素Mo和C形成[Mo-C]偏聚团的G.P.区,随回火时间延长,Mo_2C析出并长大,均匀弥散分布于基体中.     

冷处理和深冷处理对G20Cr2Ni4A钢组织和性能的影响

通过扫描电子显微镜、洛氏硬度计、显微硬度计研究了冷处理和深冷处理对G20Cr2Ni4A钢渗碳层碳化物的形态、洛氏硬度、硬度梯度和深度的影响。结果表明,淬火后的冷处理和深冷处理能够大幅度增加碳化物的弥散析出,减少残留奥氏体的含量,从而提高渗碳层的硬度,但对渗碳层深度的影响较小。     

高温回火对20Cr2Ni4A钢渗碳层中残留奥氏体的影响

减少20Cr2Ni4A钢渗碳后残留奥氏体的途径主要有高温回火和深冷处理.研究不同高温回火工艺对20Cr2Ni4A渗碳层中残留奥氏体转变的影响,尤其是高温回火时间的影响.结果表明:采取第一次回火温度高和第二次回火时间长的工艺后进行淬火,表面硬度超过62 HRC,渗层组织为细密的隐针马氏体+均匀的碳化物+较少的残留奥氏体,保证产品渗碳淬火后表面硬度满足了生产需要.     

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。     

W6Mo5Cr4V2高速钢深冷处理研究

研究了深冷处理对W6M05Cr4V2高速钢显微组织、力学性能及耐磨性的影响。试验结果表明,深冷处理能减少W6M05Cr4V2高速钢中的残留奥氏体,析出超细碳化物,提高硬度和耐磨性;深冷处理对冲击吸收功影响不大。W6M05Cr4V2高速钢合适的深冷处理工艺为：温度．130-150℃,保温时间以钢件冷透为准,处理次数一般为1次。     

20Cr2Ni4A齿轮钢高温渗碳工艺研究

对20Cr2Ni4A齿轮钢的高温渗碳工艺进行了研究,并对其显微组织、硬度梯度、晶粒度等指标进行了测试。结果表明,20Cr2Ni4A齿轮钢在高温渗碳后油淬及高温回火后的显微组织为回火马氏体加少量残留奥氏体,并在渗层表面弥散分布有碳化物颗粒,渗层表面硬度达58~62 HRC。高温渗碳后奥氏体晶粒度可达到8级,显著提高了渗碳效率。     

95Cr18不锈钢的深冷处理

研究了深冷处理对95Cr18不锈钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性的影响.结果表明,深冷处理可以显著降低钢中的残留奥氏体量,析出更多的细小碳化物颗粒,提高钢的硬度及耐磨性;耐腐蚀性略有提高,但冲击功有所下降.95Cr18不锈钢在Mf点温度(-70～-90 ℃)进行深冷处理即可,继续降低深冷温度或进行两次深冷处理,并不能进一步改善其组织和性能.经过试验比较,95Cr18不锈钢经1 050 ℃淬火后1 h内进行-70～-90 ℃深冷处理(保温1～2 h),处理后1 h内进行160 ℃回火,效果较好.     

深冷处理对冷作模具D2钢性能的影响分析

对冷作模具D2钢进行不同的深冷处理,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨性和冲击韧度的测试与分析。结果表明,深冷处理,尤其是淬火回火后再进行深冷处理,有利于促进钢中碳化物的弥散分布,提高表面硬度、耐磨性和冲击韧度;淬火回火后进行-196℃×2 h深冷处理的冷作模具D2钢,其表面硬度较未经深冷处理试样提高5.38%,20℃磨损体积减少68.89%、200℃磨损体积减少77.74%,冲击韧度提高40.80%。     

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。     

20Cr2Ni4A钢和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织与性能

研究了相同热处理工艺下20Cr2Ni4A和17Cr2Ni2MoVNb钢渗碳层的组织和性能特点。结果表明,17Cr2Ni2MoVNb钢的原材料和热处理后的晶粒比20Cr2Ni4A钢的均匀细小,经淬火+低温回火后,20Cr2Ni4A钢心部晶粒度等级为7级,17Cr2Ni2MoVNb钢心部晶粒度等级为8级。渗碳层晶粒呈梯度变化,最外层最粗但仍与心部晶粒尺寸相当;这得益于V、Nb等微量元素形成的碳化物对晶界的钉扎作用,同时因为含有更多的碳化物颗粒使得17Cr2Ni2MoVNb钢的显微硬度略高于20Cr2Ni4A钢。17Cr2Ni2MoVNb钢的渗层比20Cr2Ni4A钢的具有更高的硬度和更多的碳化物使其耐磨性更优。     

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律,对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究,分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明,经渗碳淬火后,实验钢有效渗层深度为1.25 mm,随着碳浓度的降低,从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小,显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织,进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后,表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。     

深冷处理对M2Al高速钢高温耐磨性的影响

探究了不同深冷处理温度对M2Al高速钢高温耐磨性的影响。结果表明,经过深冷处理的M2Al高速钢试样微观组织发生了变化,残留奥氏体转变为马氏体,碳化物尺寸减小并且弥散分布在马氏体基体上。随着深冷温度的降低,碳化物的尺寸减小且分布均匀。M2Al高速钢经过深冷处理后高温摩擦因数比未深冷处理的减小,其中-160 ℃深冷处理试样的高温摩擦因数比未深冷处理的降低55.7%,经过深冷处理的M2Al高速钢磨损量比未深冷处理的减小,其中-160 ℃深冷处理后磨损量最小。未深冷处理的M2Al高速钢试样磨损形貌比较粗糙,发生严重的粘着磨损,经过-160 ℃深冷处理的试样,磨痕比较浅,磨损形式主要为磨粒磨损。当深冷处理温度为-160 ℃时,M2Al高速钢的高温耐磨性提升效果最好。     

Experimental Study on Vacuum Carburizing Process for Low-Carbon Alloy Steel

As a low-carbon alloy steel, 20Cr2Ni4A steel has an excellent mechanical properties. It has been used for producing heavy-duty gears, which require good wear and fatigue resistance. The vacuum carburizing process can improve the quality of gears and extend the service life. In this article, a complete heat-treatment process for 20Cr2Ni4A, with carburizing, tempering, quenching and cryogenic steps involved, was proposed. A numerical method was employed to design the carburizing step. The carburized samples were characterized by analysis of carbon profile, surface-retained austenite content, microstructure, and hardness profile. A good microstructure was obtained with acicular-tempered martensite, less-retained austenite, fine granular-dispersed carbides, and was oxide free. The final surface hardness was 64.2HRC, and the case depth was 0.86 mm, which meet the requirements of products. The relationships among process, performance, and microstructure were investigated to understand the inner connection.     

18Cr2Ni4WA钢渗碳淬火后回火温度对力学性能的影响

为了研究18Cr2Ni4WA钢渗碳淬火后不同回火温度对渗碳表面和未渗碳部分(心部)力学性能的影响,采用显微硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对渗碳淬火后不同回火温度下试样的力学性能进行了研究,并且运用ABAQUS仿真软件对不同回火温度下的齿轮试样性能进行了模拟分析。结果发现:随着回火温度的升高,试样硬度和强度降低的同时,心部的冲击吸收能量也下降明显,在300 ℃时其冲击吸收能量值接近于技术要求规定的最小值,考虑到炉温和材料成分存在不均匀性,因此此类钢在某些特定条件下,渗碳淬火后回火温度不宜高于260 ℃。     

残留/逆转变奥氏体对改善高强度不锈钢-196℃超低温冲击性能的影响

采用力学性能测试、SEM和XRD等手段研究了淬火+低温回火处理的0Cr16Ni6高强度不锈钢和过时效处理的00Cr11Ni11MoTi马氏体时效不锈钢,并分析了残留/逆转变奥氏体对试验钢超低温缺口抗拉强度和冲击性能的影响。结果表明,在两种试验钢室温强韧性相近的情况下,0Cr16Ni6钢在超低温下(-196 ℃)的缺口抗拉强度和冲击性能显著优于00Cr11Ni11MoTi钢。根据冲击试样远离断口和断口附近马氏体/奥氏体衍射峰的相对强度分别定量计算的残留/逆转变奥氏体含量,发现在裂纹形成和扩展过程中0Cr16Ni6钢有接近90%的残留奥氏体通过应变诱发相变生成马氏体,显著改善了超低温韧性;而过时效00Cr11Ni11MoTi钢形成的逆转变奥氏体具有较高的稳定性,难以发生应变诱发马氏体相变,改善超低温韧性作用程度有限。     

提高渗碳淬火齿轮硬度的后处理工艺

研究了20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮在低温回火后硬度较低时进行后冷处理和后低温回火处理对表面硬度、有效硬化层深度及心部硬度的影响。结果表明,20Cr2Ni4A钢在渗碳淬火低温回火后的残留奥氏体稳定化现象并不明显,此时进行冷处理仍能提高工件硬度,而当残留奥氏体较多时具有低温回火二次硬化现象,提高低温回火温度也能提高表面硬度。据此可采用后冷处理和后低温回火工艺提高硬度,代替常规的重新高温回火+渗碳淬火+低温回火的返工工艺。后冷处理温度可根据Mf点确定,对于渗碳后高温回火并重新加热淬火和低温回火工艺,Ms和Mf点不能按常规方法计算,可根据残留奥氏体含量进行估算。     

低温处理对3Cr2MoCoWV热锻模具钢性能及组织的影响

探讨了低温处理工艺对3Cr2MoCoWV钢力学性能及微观组织的影响。利用光学显微镜,SEM和TEM分别对3Cr2MoCoWV钢微观组织和下贝氏体-马氏体复合组织中的残留奥氏体分布形态进行了研究,并采用XRD测量了残留奥氏体量。结果表明,低温处理后再进行回火处理,组织中析出了大量弥散细小的ε-碳化物和M2C型碳化物,模具钢的工作温度不超过650℃时,M2C型碳化物可作为钢中的强化相,同时组织中残留的薄膜状残留奥氏体提高了钢的冲击韧性。     

18CrMn2SiMo钢齿轮渗碳后的组织与性能

研究了18CrMn2SiMo齿轮用钢的组织、力学性能及渗碳性能。结果表明,18CrMn2SiMo钢渗碳后空冷低温回火,渗层的组织为高碳马氏体和奥氏体,非渗碳区为贝氏体铁素体和奥氏体。用18CrMn2SiMo钢制造的齿轮具有优异的渗碳性能,并具有良好的强韧性配合。介绍了18CrMn2SiMo钢在重载齿轮方面的应用。