Cr12MoV钢冲模模板线切割开裂失效分析及工艺改进

采用化学成分分析、硬度测试、扫描电镜和光学显微镜等方法,对Cr12MoV钢冲模模板在线切割加工时发生的开裂失效原因进行分析。结果表明,模板原材料共晶碳化物偏析严重,大块碳化物尺寸超标是导致其在线切割时开裂的主要原因。通过改进锻造及热处理工艺,解决了模板线切割开裂失效的问题。     

Cr12MoV钢刀具表面开裂原因分析

采用化学分析、金相分析及硬度测试等方法对Cr12MoV钢刀具表面裂纹进行了分析.结果表明,Cr12MoV钢刀具热处理回火严重不足、共晶碳化物呈网络状分布及磨削过于激烈,导致该刀具磨削开裂.Cr12MoV钢刀具采用160℃×3h,回火2次,同时减少磨削量和切削速度,充分冷却,能有效地避免了磨削裂纹的产生.     

Cr12MoV钢制印花模具开裂失效分析

某Cr12MoV钢制印花模具在使用时发生开裂,本文采用化学成分分析、硬度测试、扫描电镜和光学显微镜等方法对其失效原因进行了分析.结果表明,模具开裂主要是由于碳化物粗大和回火欠充分引起的,针对失效原因本文还提出了改进措施.     

Cr12MoV钢冷冲模失效分析

Cr12MoV钢冷冲模凸模在制造过程中发生了断裂失效。采用直读光谱仪、金相显微镜、洛氏硬度计、体视显微镜和扫描电镜等方法对Cr12MoV钢冷冲模凸模的材料成分、显微组织、硬度和断口形貌等进行检验分析。结果表明,材料中存在严重的碳化物聚集和大块角状碳化物。原材料组织不均造成淬火组织应力过大,组织应力与随后磨削过程中产生的磨削残余应力综合作用,最终导致冷冲模开裂。     

Cr12MoV导杆热处理开裂分析

采用光学显微镜、能谱分析仪、硬度计等设备,从宏观检查、组织分析、成分分析、硬度分析等方面对热处理过程中开裂的Cr12MoV导杆进行研究。发现裂纹由共晶碳化物引起,加上两次热处理的应力叠加而导致模具热处理过程开裂。     

陶瓷模具开裂原因分析

对开裂的Cr12MoV钢陶瓷模具进行了金相检验和扫描电镜观察分析，结果表明，模具出现早期开裂的原因是工作环境介质引起腐蚀疲劳断裂所致。     

Cr12MoV模具钢应用的主要问题与热处理研究进展

针对Cr12MoV模具钢应用中的失效问题,结合Cr12MoV模具钢的特性,从锻造工艺、热处理工艺、线切割等模具生产中的主要环节,总结了Cr12MoV钢冲模制造工艺的主要问题和国内研究进展状况。分析了各生产环节中工艺参数变化对Cr12MoV钢的开裂、碳化物大小和分布、基体组织与性能的变化和影响因素,概述了各环节中应采取的应对措施。     

Cr12MoV钢凸模失效分析

Cr12MoV钢凸模在使用过程中突然断裂失效,采用直读光谱仪、金相显微镜、洛氏硬度计、体视显微镜和扫描电镜等方法对Cr12MoV钢冲模凸模的材料成分、显微组织、硬度和断口形貌进行检验分析,并对凸模进行强度校核。结果表明,凸模强度不足,共晶碳化物偏析严重,大块碳化物尺寸超标是导致凸模爆裂的主要原因,建议改进凸模结构、锻造工艺或选择新材料来解决凸模失效的问题。     

Cr12MoV钢薄板冲裁、拉深凹凸模早期断裂分析

用于薄板冲裁、拉深的凹凸模一般选用Cr12MoV钢制造。Cr12MoV钢拉深凹凸模发生早期断裂。分析表明,该凹凸模失效的主要原因是模具中残留奥氏体含量过多,碳化物大小不均匀,导致凹凸模薄弱处萌生疲劳裂纹,在拉应力的作用下裂纹迅速扩展并疲劳脆断。     

12Cr1MoV钢焊接接头开裂原因分析

在660 MW超超临界发电机锅炉的运行期间发现,其高温再热器12Cr1MoV钢入口管焊接接头开裂。对开裂的焊接接头进行了金相检验和能谱分析,以确定焊接接头开裂的原因。结果表明:裂纹位于焊接接头的热影响区粗晶区,有粗大、微小裂纹和孔洞;该焊接接头为小口径薄壁管与集箱短接管的对接焊,结构不合理,导致拘束度较大,存在残余焊接应力。此外,锅炉在使用中,入口管壁的实际温度高达580～610℃,在该温度区12Cr1MoV钢焊接接头对形成再热裂纹是敏感的。据此可以断定,高温再热器12Cr1MoV钢入口管焊接接头开裂,是由于锅炉使用中再次高温加热而产生再热裂纹所导致的。     

感应淬火对Cr12MoV钢轧辊硬度和硬化层深度的影响

针对Cr12MoV钢轧辊感应淬火易开裂及硬化层深度的问题,研究了预热温度、淬火加热温度、感应圈移动速度和电源频率对Cr12MoV钢轧辊的硬度、开裂和硬化层深度的影响,探索了Cr12MoV钢轧辊具备高硬度不开裂及厚硬化层的方法。结果表明,Cr12MoV钢轧辊调质态硬度低于32 HRC与预热温度高于450 ℃时,能避免淬火开裂;随着感应淬火温度或感应圈移动速度提高,淬火Cr12MoV钢轧辊硬度出现先升高后降低的趋势,但无法明显影响硬化层深度;而随着感应电源频率降低,淬火Cr12MoV钢轧辊硬化层深度明显增加,但对淬火件硬度影响较小。     

冷处理对Cr12MoV钢硬度的影响

测定不同热处理条件下Ｃｒ１２０ＭｏＶ钢的硬度 残留奥氏体量，并进行金相和透射电镜观察发现，钢中的残留奥氏体和下贝氏体组织对冷作模具钢的耐磨性有不利影响。采用冷处理可以抑制下贝氏体转变，显著提高Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的硬度和耐磨性能。     

钒对Cr12Mo模具钢渗氮层及其摩擦学行为的影响

在Cr12Mo和Cr12MoV模具钢表面进行气体渗氮处理,对比分析了V对Cr12Mo模具钢渗氮层显微结构及其摩擦学行为的影响。结果表明,气体渗氮后两种模具钢的表面均制备出深度约120 μm的渗氮层,由表及里依次为渗氮层、扩散层和基体;V提高了模具钢的耐磨性,Cr12MoV表现出较好的耐磨效果;相比V对模具钢基体和扩散层硬度的提升而言,V对渗氮层最大硬度值附近区域的硬度提升幅度更为明显;V对两种模具钢渗氮层耐磨性的影响并不明显,但V的主要贡献在于促进了渗氮时N的有效渗入,大大提高了渗氮层与扩散层间的界面结合力,避免了渗氮层与扩散层间的开裂,促使磨损机制由疲劳磨损转变为黏着磨损,进一步提高了渗氮层的服役寿命。     

深冷处理对Cr12MoV钢组织和耐磨性能的影响

对经不同工艺深冷处理后的Cr12MoV钢进行了显微组织观察和力学性能检测。试验结果表明,深冷处理可以不同程度地提高Cr12MoV钢的硬度;淬火后进行深冷处理＋180℃×8 h回火后没有改善Cr12MoV钢的冲击韧度;深冷处理可明显提高Cr12MoV钢的耐磨性,其中深冷处理6 h的耐磨性提高最为显著,其磨损失重下降了51.2%。     

Cr12MoV模具钢电脉冲球化退火热处理工艺参数的优化

采用正交试验法,对Cr12MoV钢进行了研究,找出了Cr12MoV钢在脉冲电场作用下理想的球化退火新工艺参数,并进行了相应的新工艺试验。得到了Cr12MoV钢较理想的球化体组织,同时降低了Cr12MoV钢的退火加热温度,缩短了保温时间,其硬度可比常规等温球化退火低60HBS左右,更好地改善了Cr12MoV钢的切削加工性能。     

Cr12MoV钢表面激光熔覆多层Ni基合金涂层的组织及性能

使用脉冲Nd:YAG激光器在Cr12MoV模具钢表面熔覆了Ni20Cr和Ni60A多层Ni基合金耐磨涂层,并使用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪分析了涂层的物相和显微组织。同时运用显微维氏硬度计以及高速往复摩擦磨损试验机对比分析了涂层与基体的硬度及耐磨性。结果表明,采用Ni20Cr作为打底层的多层Ni基合金涂层,能有效改善涂层与基体的冶金结合,大大减少涂层中的裂纹、气孔等缺陷。涂层表面物相主要为g-(Fe, Ni)、FeNi₃、BNi₃、Cr₃C₂以及Ni-Cr-Fe;涂层底部至表面的组织为胞状树枝晶、柱状树枝晶、择优生长树枝晶以及等轴树枝晶。Ni60A涂层大大提高了Cr12MoV模具钢的表面硬度,涂层表面显微硬度最高可达到1000 HV0.2,是基体的1.6倍。Ni60A涂层耐磨损性能明显优于基体,较基体提高了2.0~3.3倍。在Cr12MoV模具钢表面激光熔覆多层Ni基合金涂层后,形成了Cr₃C₂、Ni-Cr-Fe等硬质相,可有效提高其表面的硬度和耐磨性,起到降低模具在使用过程中因摩擦磨损而报废的概率,从而进一步延长模具的使用寿命。     

不同基体材料TD法盐浴渗钒层的组织及硬度

通过对45、T10、T12、W6Mo5Cr4V2、GCr15、Cr12MoV钢六种不同的基体进行盐浴渗钒,并对渗钒层的组织、厚度、成分和硬度进行测试比较。结果表明,基体化学成分对覆层的厚度、成分和硬度均有影响。基体中的固溶碳含量能促进覆层的生长,增加覆层厚度,提高覆层中的C/V浓度比,改善覆层硬度。而且,对覆层的能谱分析结果表明在碳素钢基体上的覆层中只含有C、V、Fe三种元素,而在合金钢基体上的覆层中还探测到了少量的来自基体的合金元素,这些合金元素向覆层中的扩散可以显著提高覆层的显微硬度。     

复杂形状Cr12MoV钢冷冲模失效原因分析及热处理工艺改进

对形状复杂的Cr12MoV钢冷冲模具的早期失效原因进行了分析。改用电渣重熔锻坯,调整热处理工艺,增加固溶双细化处理,改进淬回火工艺,淬火保温时间从6 s/mm延长到10 s/mm,回火温度从200℃提高到420℃,硬度从58~62 HRC降低到55~58 HRC,同时采取了一些防止模具开裂的其它措施,抑止了模具的早期失效,充分发挥了Cr12MoV钢的优异性能,使模具的寿命大幅提高,降低了生产成本。     

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。