Mo-W-Co系高热强性热锻模具钢的组织与性能

研究了合金元素和热处理工艺对H13钢和两种新型Mo-W-Co系热作模具钢(A1、A2)的组织及性能的影响。试验结果表明:Mo、W、Co元素的加入使试验钢的最佳淬火温度提高至1050℃,回火二次硬化峰温度仍为510℃;含有更高合金含量的A2试验钢的淬火峰值硬度和回火二次硬化峰值硬度分别达到64.0 HRC和61.5 HRC,高出H13钢5.5 HRC和6.2 HRC。回火时Mo-W-Co系热作模具钢更早析出含W、Mo以及V的碳化物,并在620℃回火后与H13钢600℃回火后的硬度相近,抗拉强度和屈服强度更高。此外,Mo-W-Co系热作模具钢A1、A2的热稳定性优于H13钢,适用制作于高温高应力工况下的专用热锻模具。     

高强韧热作模具钢SR19的组织与力学性能

通过冲击试验、硬度测试、显微组织观察和断口分析研究了不同淬火、回火工艺对SR19热作模具钢微观组织及力学性能的影响,并与H13钢进行了对比。结果表明:960~1060 ℃温度范围内淬火时,SR19钢的硬度比H13钢高3~4 HRC;在高于540 ℃回火时,相同温度下SR19钢的硬度比H13钢要高0.5~1.0 HRC,且SR19钢回火后的冲击吸收能量比H13高40~50 J。增Mo加W增加了纳米析出相的数量,提高了抗回火软化能力和冲击性能。SR19钢的最佳热处理工艺为1020 ℃油淬、560~600 ℃回火,此工艺下的硬度为50.9~54.8 HRC。     

低碳CuNiCrMnMo钢热处理后的组织与性能

设计了一种低碳CuNiCrMnMo钢,并研究了3种热处理工艺(油淬+回火、水淬+回火和轧后直接淬火回火)条件下试验钢的组织与性能.试验钢经油淬和600 ℃回火1 h,屈服强度Rp0.2=645 MPa,抗拉强度Rm=745 MPa,-60 ℃冲击吸收能量为138 J;经水淬和650 ℃回火1 h,屈服强度Rp0.2= 668 MPa,抗拉强度Rm=721 MPa,-80 ℃下冲击吸收能量为216 J.经直接淬火和650 ℃回火1 h,达到最佳的强韧性匹配,即屈服强度Rp0.2=700 MPa,抗拉强度Rm=764 MPa,-80 ℃下冲击吸收能量为182 J.     

回火温度对一种新型石油套管钢力学性能的影响

对一种新型石油套管钢的热处理工艺进行了研究。通过组织观察和力学性能测试等手段,发现其最优的热处理制度为:920℃×60 min水淬+590~610℃×120 min(水冷)回火的调质热处理工艺。经调质处理后,获得均匀稳定的回火索氏体组织,断口呈韧性断裂,具有较好的综合力学性能,抗拉强度可达882~916 MPa,屈服强度可达798~813 MPa,硬度可达26.2~27.8 HRC,冲击功53~83 J,伸长率可达21%~22%。     

超大型矿用磨机高性能铸造齿轮钢的研究开发

通过成分设计、铸造试块制备及热处理试验,研究了热处理参数对ZG42Cr2Ni2Mo齿轮钢的硬度、组织和性能的影响。结果表明,经870℃油淬和560℃回火后,ZG42Cr2Ni2Mo钢试块硬度可达到HB 350以上,满足HB 340～380硬度要求;试块淬火及回火后为均匀回火索氏体组织,晶粒细小均匀;试块热处理后,屈服强度和抗拉强度分别可达到900MPa和1 000 MPa以上,且韧性优良。     

热处理工艺对30Cr16Mo1VN钢组织和性能的影响

为探索30Cr16Mo1VN钢最佳的热处理工艺,采用冲击、拉伸试验机、洛氏硬度计、OM、SEM、XRD、TEM研究了淬、回火温度对该钢组织和力学性能的影响。结果表明:该钢最佳的淬火温度为1050 ℃,淬火后存在少量M₂₃C₆碳化物和M₂N氮化物阻碍晶界迁移,其平均晶粒尺寸为14.1 μm,而大部分碳/氮化物固溶进基体中,导致Ms点降低,残留奥氏体含量增至59.2%。经-73 ℃冷处理后,大量残留奥氏体转变成马氏体,硬度提高至57 HRC。该钢300 ℃回火时具有良好的强韧性匹配,抗拉强度达2030 MPa,断面收缩率为10.0%。回火后基体发生回复,位错密度降低,随回火温度的升高,基体上析出细小弥散的球状碳化物阻碍位错运动产生二次硬化,450 ℃回火时出现硬度峰值。回火温度低于500 ℃时,该钢的硬度值皆大于55 HRC,具有良好的回火稳定性。     

新型盾构机刀圈用6Cr5Mo2V钢力学性能研究

抚顺特钢通过非真空感应+电渣重熔、精快锻联合成材生产出新型盾构机滚刀刀圈材料6Cr5Mo2V钢,通过实验得到了6Cr5Mo2V钢的淬火、回火曲线,研究了6Cr5Mo2V钢的横向及纵向力学性能。结果表明,6Cr5Mo2V钢经1,100℃淬火时硬度值最高,达到63.9HRC。选择热处理工艺1,050℃淬火、560℃回火时硬度为57.7～58.9HRC。6Cr5Mo2V钢纵向屈服强度及抗拉强度数值均高于横向数值,其中横向抗拉强度达到2,262MPa,纵向抗拉强度达到2,290MPa,横纵比98.8%。该材料能够满足盾构机刀圈所需的力学性能要求。     

回火温度对3Cr2MnNiMoV钢组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM和硬度测试等手段,研究了不同回火温度对3Cr2MnNiMoV预硬型塑料模具钢组织和力学性能的影响。结果表明:在380~640℃回火,随回火温度升高,试验钢的回火硬度、抗拉强度和屈服强度,总体呈相同的下降趋势,而冲击功和断面收缩率显著增加;经560℃回火后,试验钢具有最佳的综合力学性能:硬度44 HRC,冲击功65J,抗拉强度1450 MPa,屈服强度1300 MPa,断面收缩率61%;在380℃回火时,钢的基体组织析出了不规则短杆状渗碳体导致室温冲击韧性较低。随温度升高,渗碳体形貌由短杆状变为细小颗粒状且分布均匀使室温冲击韧性不断提高。     

回火温度对30CrMnSiA钢力学性能的影响

30CrMnSiA钢样品经890℃油冷淬火处理后,分别在450-590℃进行回火处理。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及力学试验机等手段,研究了热处理后30CrMnSiA钢的显微组织以及力学性能。结果表明:随着回火温度的升高,30CrMnSiA钢组织中的回火索氏体占比不断提高,合金强度下降,伸长率增加。经890℃淬火+500℃回火处理后低合金钢的综合性能较佳,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和冲击韧度分别为39 HRC、1302 MPa、1147 MPa、11. 3%和28 J/cm~2。30CrMnSiA钢在530～550℃左右会发生回火脆性。回火温度继续升高,冲击韧度得以恢复。回火温度为590℃时,冲击韧度达到41. 25 J/cm~2,而抗拉强度和屈服强度分别为1126 MPa和1027 MPa。     

回火温度对高强海洋平台钢组织和性能的影响

对自制的高强海洋平台用合金钢850℃油淬后进行200~650℃×2 h回火处理,研究了回火温度对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随回火温度的升高,试验钢的淬火组织逐渐转变为回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体;强度和硬度逐渐下降,但与抗拉强度相比,上屈服强度下降得更慢些,塑性总体呈现升高趋势。600℃回火试样拉伸过程中出现屈服平台,继续提高回火温度,屈服现象更明显。冲击性能随回火温度的升高先下降后上升,在300~500℃范围内出现明显的回火脆性。当回火温度为600℃时强韧性匹配最好,抗拉强度840 MPa,上屈服强度760 MPa,断后伸长率17%,-40℃冲击吸收能量175 J。     

回火温度对1100 MPa级高强钢组织与性能的影响

研究了920 ℃水淬+不同温度回火后1100 MPa级高强钢的显微组织和力学性能。结果表明:回火温度为250 ℃时,所得到的力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、硬度、断后伸长率和冲击吸收能量分别为1423 MPa、1220 MPa、446 HV5、14.2%和56 J。随回火温度的升高,抗拉强度、屈服强度、硬度值整体呈现下降的趋势,冲击吸收能量先减小后增加。回火温度为150 ℃时,组织为回火马氏体和ε碳化物,析出的ε碳化物呈细长杆状。回火温度上升到250 ℃之后,马氏体板条稍有粗化,ε碳化物长大。随回火温度继续升高,板条马氏体逐渐转变为等轴铁素体,ε碳化物也会转变为渗碳体并逐渐球化粗化。     

热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及性能的影响,并与国产H13钢进行了对比。结果表明,经1020℃淬火,TQ1钢硬度能达到56.8 HRC,晶粒度可达8级;在500℃回火3次后,具有明显的二次硬化效应,回火硬度达到52.5 HRC;TQ1热作模具钢的最佳热处理工艺(1020℃淬火+500℃回火3次)能使其具有较高的硬度和比H13钢更细小均匀的显微组织。     

GCr15细薄件的回火工艺研究

研究了轴承钢GCr 15细薄件在不同回火工艺下的性能.结果表明:回火温度对细薄件的硬度影响很明显,随回火温度的升高,硬度逐渐降低；同一温度下,硬度随回火时间的延长先降低然后趋向平稳,回火时间大于120min后,硬度基本不再变化;细薄件的强度随回火温度的升高先增大然后降低；在170℃回火强度达到最大值,抗拉强度可达666 MPa,硬度为735HV.GCr15细薄件在170℃回火后与国际先进的日本零件用钢相比,强度、弹性及硬度都有所提高,与国际领先的德国零件用钢相比,强度硬度接近,弹性略差.     

压铸用H13热作模具钢热处理工艺研究

为预防模具早期失效、提高模具使用寿命,以H13钢为对象,通过试验,对该热作模具钢的淬火、回火工艺及二次硬化进行了系统研究,并对其强度、塑性、硬度及冲击性能进行了检测及分析.研究结果表明,优质H13钢二次硬化温度比常用H13钢高50～70℃;经1 100℃淬火、600℃二次回火后,试样表现为较优的强韧性配合和综合使用性能,其伸长率达8.10%,屈服强度达1 335 MPa、抗拉强度达1 534 MPa.     

热处理对30Cr3MoV钢力学性能的影响

研究了热处理工艺参数对30Cr3MoV钢力学性能的影响规律。结果表明:30Cr3MoV钢在940~1180℃油冷淬火,开始时硬度逐渐增大,并在1060℃时达到最大值51.1 HR(,之后逐渐减小。试验钢在400~660℃空冷回火,开始时硬度稍有增大,并在500℃时达到最大值47.7 HRC,之后迅速减小。在940℃油冷淬火+600℃空冷回火的力学性能得到很大程度改善,相比H13芯棒钢,30Cr3MoV钢的屈服强度和抗拉强度分别提高261 MPa和198 MPa,冲击韧度提高9 J/cm~2,伸长率和断面收缩率相应提高4%和14%。     

盘形滚刀刀圈热处理工艺及其性能预测

为了研究热处理工艺参数中温度和冷却速率对盘形滚刀刀圈力学性能的影响,借助材料性能模拟软件进行了热力学和相转变计算,研究了其平衡相组成、等温转变曲线(TTT)和连续冷却转变曲线(CCT)等的变化特征,并利用回火参数和微分法预测了回火后刀圈的硬度。针对抗压强度105 MPa的花岗斑岩地层对刀圈力学性能的要求,确定了相应的热处理工艺。计算实例表明:1080℃油淬使刀圈硬度达到57.1 HRC,屈服强度达到1725.0 MPa,抗拉强度达到2030.4 MPa;540℃×2 h两次回火使刀圈硬度达到56.2 HRC。对热处理后刀圈的力学性能进行了测试。结果表明实测值与计算值基本吻合。     

1Cr13Ni马氏体钢不同冷却方式的回火组织与力学性能研究

对经过不同冷却方式冷却后的1Cr13Ni马氏体钢进行回火处理,研究了1Cr13Ni马氏体钢冷却速度对后续回火处理材料的组织与力学性能影响规律。结果表明:水淬、油淬、空冷时的回火组织主要是索氏体、铁素体以及析出的碳化物。炉冷时的回火组织主要是铁素体和珠光体,以及沿晶界区域析出的大量碳化物。冷却速度越快,马氏体相变程度越大,回火组织的硬度与抗拉强度相应增加,最大抗拉强度为1191 MPa。560℃回火后各试样的硬度、抗拉强度、断面收缩率随着淬火冷却速度的增大而增大,伸长率随着冷却速度的增加而减小。炉冷试样晶界区域有大面积珠光体组织形成,回火后强度与硬度最小。     

回火温度对40CrNiMo钢显微组织和力学性能的影响

对直径为25 mm的40CrNiMo钢试棒进行了调质处理:840℃油淬和550～630℃回火。检测了钢的硬度、力学性能和显微组织,以研究回火温度对钢的组织和性能的影响,从而确定40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺。试验结果表明:钢的淬火态硬度较高,达54.5 HRC;随着回火温度的升高,钢的塑性、韧性提高,强度、硬度下降。40CrNiMo钢的最佳调质处理工艺为840℃油淬和560℃回火。     

淬火温度对刀剪用M390粉末冶金不锈钢组织和性能的影响

通过对M390粉末冶金不锈钢进行不同温度下的平衡相计算和真空气淬+低温回火处理,研究了淬火温度对回火后显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,M390钢回火后的碳化物尺寸不断长大,单位面积的颗粒数量减少而所占面积分数提高,碳化物分布均匀性降低。硬度随淬火温度的升高呈先上升后略微下降趋势,在1130 ℃淬火时达到最大值60.2 HRC,回火后降为58.5 HRC。抗弯强度受淬火温度的影响不大,为4000 MPa级水平。为获得良好性能,淬火温度应控制在1200 ℃以下,1130~1180 ℃真空气淬+200 ℃低温回火是刀剪用M390钢的最佳热处理工艺制度。     

PH25钢真空热处理工艺研究

测定了经1020℃真空加热后以不同方式冷却的PH25钢的力学性能。结果表明,PH25钢真空加热奥氏体化后立即气淬,能获得更好的力学性能。在进行真空淬火以前,如对PH25钢进行860℃球化退火,则可进一步提高其力学性能:硬度从48.6 HRC提高到49.4 HRC,屈服强度从1425 MPa提高到1467 MPa,抗拉强度从1691 MPa提高到1743 MPa。