3Cr2W8V大截面锻材热处理工艺探讨

经酸浸低倍和金相组织检验及超声波探伤,证明大锭型存在链状亚稳定共晶碳化物组织,这种组织是构成钢材内裂的裂纹源。大截面锻材还存在“白点”问题。通过适当加钛和稀土合金,保证锻造前加热透烧,加大横向锻比等,可改善碳化物分布。通过锻后回炉再烧 出炉后在Ar1附近温度快冷 扩氢处理,可熔断链状碳化物,防止二次网状碳化物析出,可消除“白点”缺陷,钢材缺陷呈点状分布,缺陷当量满足技术要求。     

3Cr2W8V大截面锻材热处理工艺探讨

经酸浸低倍和金相组织检验及超声波探伤，证明大锭型存在链状亚稳定共晶碳化物组织。这种组织是构成钢材内裂的裂纹源。大截面锻材还存在“白点”问题。通过适当加钛和稀土合金，保证锻造前加热透烧，加大横向锻比等，可改善碳化物分布。通过锻后回炉再烧 出炉后在Ar1附近温度快冷 扩氢处理。可熔断链状碳化物，防止二次网状碳化物析出，可消除“白点”缺陷，钢材缺陷呈点状分布，缺陷当量满足技术要求。     

微量稀土元素对奥氏体不锈钢21-4N显微组织及碳化物的影响

通过对21-4N钢添加微量稀土Ce元素,分析不同Ce含量对21-4N钢铸态、锻态下的显微组织的影响。结果表明:适量稀土Ce元素的加入,可以显著细化铸态树枝晶间距、"类珠光体"团及一次碳化物M_7C_3,改善铸态"类珠光体"形貌,减少一次碳化物数量;显著细化锻态奥氏体晶粒尺寸。当Ce含量过高,铸态"类珠光体"团粗化、一次碳化物数量增加;锻态奥氏体粗化。Ce元素含量0.011%≤w(Ce)≤0.015%时,21-4N钢的铸态"类珠光体"团尺寸小、形状球化,一次碳化物细小且数量增加;锻态奥氏体晶粒细小。     

4Cr5MoSiV1热作模具钢锻造加热工艺的改进

攀长钢生产的4Cr5MoSiV1热作模具钢锻材存在超声波探伤合格率较低的问题。分析认为主要原因是沿用较低的锻前加热温度，钢锭加热程度不足造成锻造时大锻材中心没有充分锻透。笔者对4Cr5MoSiV1钢锻造加热工艺进行了递进式改进，逐步调整钢锭加热制度从1180℃最终提高到1270℃．1290℃，同时相应调整退火工艺制度，基本解决了上述问题，探伤废品大幅降低，锻造火次也明显减少，并避免高温加热引起的粗晶降低钢材使用性能，取得了显著的工艺改进效果。另外，采用高温加热也使钢中的显微偏析明显减轻，获得了部分的均匀化扩散退火的效果：一次碳化物减少，尺寸变小，没有尖锐的棱角，冲击韧性比工艺改进前有明显提高。     

钢的球化退火机理的研究

工具钢和轴承钢在锻轧后都要进行球化退火。钢经球化退火后的组织和性能与退火加热时残留碳化物数目密切相关,而残留碳化物受加热温度、加热速度及保温时间的影响,也与钢的成分及原始组织有关。残留碳化物一定时,能否得到理想的球化组织,又取决于冷却速度的大小。关于这些影响因素及球化机制在国内外已有人进行过不少研究。本文想就这些研究结果并结合我们进行的工作做一粗略介绍。     

Cr12Mo1V1钢组织的高温转变行为

使用高温金相技术观察研究了Cr12Mo1V1模具钢加热至950和1 200℃的升温过程、保温过程和冷却过程中的组织转变和碳化物溶解情况。试验结果表明,升温过程中,铁素体组织会呈现黑色,随着温度升高,会发生铁素体向奥氏体转变,在高温金相中表现为黑色组织向灰白色组织转变;保温过程中,将会发生碳化物明显溶解现象,在高温金相中,碳化物溶解呈现黑色颗粒尺寸逐渐增大,数量逐渐减少的现象,大颗粒共晶碳化物将会发生溶断和粒化;冷却过程中会发生马氏体转变,随着奥氏体化温度的升高,马氏体的结构会更细。     

大截面4Cr13V耐蚀塑料模具钢的组织和性能

 大截面4Cr13V耐蚀塑料模具钢模块在生产中质量波动大,往往存在比较严重的疏松、一次碳化物残留、偏析和夹杂等缺陷,对后续使用性能有不利影响。利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试及冲击韧性试验等试验分析手段,研究了国内某钢厂改善锻造工艺后生产的高品质大截面4Cr13V耐蚀塑料模具钢模块不同位置的夹杂物、退火组织、碳化物尺寸、热处理组织及力学性能的差异,并分析形成差异的可能因素。结果表明：大截面4Cr13V耐蚀塑料模具钢模块的纯净度较高,边部碳化物的球化程度最好,越靠近心部大尺寸碳化物越多,这些大尺寸碳化物的存在对力学性能有一定的不利影响,是造成边心部性能差异的主要因素。     

半高速钢冷轧辊材料的锻后淬火工艺

 研究了半高速钢冷轧辊材料的锻热淬火工艺,并与传统热处理工艺获得的力学性能和微观组织进行比较评价,得到如下结论：半高速钢冷轧辊材料锻热淬火（终锻温度大于等于900℃、油冷）+750℃回火后的碳化物尺寸适中,分布均匀弥散,细小的碳化物在最终热处理时容易固溶,对最终热处理组织较为有利;新工艺轧辊的强度、塑性和冲击韧性介于球化退火和调质热处理之间,有着比较均衡的强韧性,而且硬度适中,易于机械加工。因此,新的锻热淬火工艺可以代替传统的锻后热处理工艺,达到节能降耗、提高生产效率的目的。     

GCr15轴承钢锭的均热炉加热工艺

轴承钢的碳化物不均匀分布对轴承钢质量有很大影响。这种不均匀性分布是由于钢锭的结晶偏析所造成，表现为液析碳化物、带状碳化物和轧后冷却过程中沿晶界重新析出的网状碳化物。对钢锭或钢坯进行高温扩散退火可以消除液析碳化物，改善带状碳化物。网状碳化物则可通过控轧。控冷及钢材的正火热处理予以改善。1钢锭均匀化加热Xi艺1．l加热温度锻轧加热温度愈高，钢的强度愈低，生产率愈高，但是温度过高，会发生过烧。GCr15钢的过烧温度为1350T。为消除液析碳化物，GCrls轴承钢锭加热温度应为1240－1250℃。由于钢锭的选择结晶缘故，钢锭…     

Cr12Mo1V1钢组织的高温转变行为

摘要：使用高温金相技术观察研究了Cr12Mo1V1模具钢加热至950和1200℃的升温过程、保温过程和冷却过程中的组织转变和碳化物溶解情况。试验结果表明，升温过程中，铁素体组织会呈现黑色，随着温度升高，会发生铁素体向奥氏体转变，在高温金相中表现为黑色组织向灰白色组织转变；保温过程中，将会发生碳化物明显溶解现象，在高温金相中，碳化物溶解呈现黑色颗粒尺寸逐渐增大，数量逐渐减少的现象，大颗粒共晶碳化物将会发生溶断和粒化；冷却过程中会发生马氏体转变，随着奥氏体化温度的升高，马氏体的结构会更细。     

1Cr11Ni2W2MoV钢持久性能机理分析及工艺改进

对540 MPa断裂时间小于100 h的真空感应炉冶炼+电渣重熔(Φ600 mm锭)+锻造成材工艺生产的90 mm×90 mm 1Cr11Ni2W2MoV钢分析表明：钢中回火马氏体组织含量不足及马氏体板条间碳化物析出不均匀是导致钢材强度及韧性偏低进而导致持久性能断裂时间小于100 h的原因,通过将锻坯加热温度由1130～1150℃降低到1000～1020℃,锻造90 mm×90 mm钢材的锻造方式由一火次成材变为两火次成材,终锻温度≥900℃,持久性能试样的回火温度由660～680℃降低到600～620℃,使1Cr11Ni2W2MoV钢540 MPa持久性能断裂时间从36～37 h提高到146～148 h。     

改善不锈轴承钢9Cr18共晶碳化物的工艺研究

采用金相显微镜分析了30 t EAF-LF-VD-Φ200 mm电极-Φ360 mm ESR锭-120 mm×120 mm锻坯-Φ50 mm轧材的冶炼和加工工艺对不锈轴承钢9Cr18共晶碳化物的影响,结果表明,模铸电极浇注温度由1500～1510℃降至1485～1495℃,电渣重熔熔速由4.5 kg/min降至3.5 kg/min,增强电渣重熔冷却条件,可以有效减少冶炼过程中的共晶碳化物原始形成。采用锻透力强、大变形开坯,可使大颗粒碳化物破碎、减小颗粒尺寸,降低碳化物条带和网状聚集程度,能够有效改善不锈轴承钢共晶碳化物评级,减小碳化物颗粒尺寸。     

多向锻造对M50钢一次碳化物破碎机制的影响

在1 000 ℃和1 100 ℃对M50钢进行了累积应变分别为1.2和5.4的多向锻造(MDF)试验,分析了温度和累积应变量对M50钢碳化物破碎的影响。结果表明,原始M50钢中粗大的棒状一次M₂C型碳化物经多向锻造后破碎明显,颗粒状M₂₃C₆型碳化物在1 100 ℃下明显溶解,低温多向锻造使碳化物呈现更细小的尺寸和更分散的形态。锻件不同位置由于变形程度的不同,碳化物的破碎程度也不同,变形量大的位置碳化物破碎更明显。低温和高应变量强化了应力集中水平,使一次碳化物的破碎程度增加。应力集中是碳化物破碎和分散的主导驱动力。     

不锈轴承钢真空制备过程洁净度及碳化物变化

 为了提高G102Cr18Mo高碳不锈轴承钢的洁净度、细化碳化物组织,采用真空感应熔炼、两次真空自耗重熔、大锻压比锻造的工艺路线,研究了真空处理及大锻压比锻造对化学成分、气体含量、夹杂物分布、二次枝晶间距及碳化物颗粒度的影响。研究结果表明,真空感应熔炼过程(VIM)中,随着铝含量的增加,碳的脱氧能力大幅降低,即使铝质量分数为0.003%也对碳的脱氧能力有明显的阻碍作用;真空自耗重熔过程(VAR)由于高的真空度、高的重熔温度等热力学条件以及反应动力学条件的改善,氧含量显著降低,第一次自耗重熔后氧质量分数从0.001 49%降低至0.000 57%,降低了61.7%,第二次自耗重熔后氧质量分数降低至0.000 50%。真空感应熔炼、真空自耗重熔过程,夹杂物的成分变化不大,主要以Al-Si夹杂为主,其次为Al₂O₃夹杂,再次为MnS夹杂、Mg-Al-Ca、Mg/Ca-Al夹杂。双真空冶炼后,钢中夹杂物主要为0～5 μm的细小夹杂物,未发现大于20 μm的夹杂,含有少量10～20 μm的夹杂,钢的洁净度大幅度提高。在真空自耗锭横断面上,从边部向芯部二次枝晶的形貌变化不大,二次枝晶间距逐渐增大,但是变化趋势缓慢,二次枝晶间距为85～95 μm,这主要得益于低的自耗重熔速度。对真空自耗锭进行大变形处理,最终锻造成40 mm的圆棒,碳化物颗粒的最大尺寸不大于20 μm,平均尺寸为15 μm,且没有碳化物聚集的现象。低的自耗重熔速度和大锻压比锻造是碳化物细化的关键。     

M42高速钢电渣重熔及锻造退火后碳化物的析出

 通过X射线衍射分析、光学显微镜和透射式电子显微镜观察以及相关热力学计算,对比研究了M42高速钢电渣锭及锻后退火两种状态所析出碳化物的类型、尺寸、分布及析出条件。得出M42高速钢电渣锭中的碳化物主要为Mo2C亚稳态碳化物和少量Cr7C3碳化物,Mo2C碳化物尺寸较大,主要呈层片状、纤维状和棒状沿晶界析出。锻造退火后的M42高速钢中碳化物类型主要为Cr7C3,VC和Fe2Mo4C,平均尺寸小于10 μm且分布均匀,形态以方形、不规则球形和小颗粒为主。M42高速钢电渣锭中的Mo2C在锻造过程中可以分解为Fe2Mo4C和VC。根据冶金热力学计算得出,Mo2C和VC在固液两相区析出,析出温度分别为1 229 和1 222 ℃;Cr7C3在固相中析出,析出温度为842 ℃。     

Laser Alloyed Coatings of TiB2/Graphite on 9Cr18 Stainless Steel Surface

 Modified coatings including carbide of iron, nickel, chromium, silicon, and titanium are obtained on 9Cr18 stainless steel surface by laser alloying. The processing method, the microstructure, the interface, the tribological properties, and the forming mechanisms of the coatings are analyzed. The results show that the microstructure of the alloyed coatings is mainly irregular FeC crystals. Carbides of chromium and iron are around the FeC crystals. Small granular TiC disperses in the alloyed coatings. The microhardness of the alloyed coatings is greatly improved because of the occurrence of carbide with high hardness. At the same time, the wear resistance of the alloyed coatings are higher than that of 9Cr18 stainless steel.     

30SiMnCrVNb细晶粒高强钢的干摩擦磨损行为

 对于微合金化的30SiMnCrVNb钢,通过控制锻造比获得了11~12级的奥氏体原始晶粒。研究了不同的热处理制度下该钢的显微组织、力学性能及磨损行为。结果表明：该钢的显微组织为板条马氏体,且基体上弥散分布着粒状碳化物,具有高强韧性、抗回火稳定性;载荷及滑动线速度对其耐磨性有很大的影响,随载荷的增加,其磨损形式由犁削转为粘着磨损,磨损加剧。     

锻造对DGJW40钢结硬质合金组织性能的影响

ＤＧＪＷ４０ 钢结硬质合金是一种采用新工艺制作的新型材料。对ＤＧＪＷ４０ 钢结硬质合金锻造前后的显微组织和力学性能进行对比分析与研究,结果表明通过锻造可使其得到有效改善。     

Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化和力学性能

 对Fe 15C 15Cr 15Al超高碳钢碳化物的球化工艺及力学性能进行了研究。扫描电镜观察表明，加入铝，可抑制锻后空冷条件下先共析网状碳化物的析出；利用铝合金化作用和成分不均匀化奥氏体加热控制，提出了2种无形变球化处理工艺：①离异共析等温球化；②预冷淬火+高温回火。2种球化处理工艺均能获得良好的球化组织和良好的综合力学性能：Rm≥1 000 MPa，Re≥700 MPa，A10=10%~14%。拉伸断口具有明显的缩颈，断口形貌呈具有典型的韧窝特征。