耐磨锰钢的变质处理及其研究进展

从变质处理对耐磨锰钢组织与性能的影响以及变质作用机制等方面综述了近十几年来耐磨锰钢的变质处理及其研究与应用进展.在组织结构方面,变质处理可细化晶粒,生成增强硬质点,使碳化物弥散分布;在性能方面,变质处理可综合提高锰钢的力学性能和耐磨性.变质作用机制主要是通过促进溶质偏析和异质形核实现组织改善和性能提高.变质处理是综合改善锰钢组织并提高其耐磨性的有效方法,值得进一步深入研究并推进生产应用.     

深冷处理工艺对M2高速钢显微组织与性能的影响

对M2高速钢进行不同时间或循环三次的深冷处理,然后测量深冷处理前后试样的硬度、冲击韧性以及高温摩擦磨损性能,结合X射线物相分析、扫描和透射电子显微分析技术研究深冷处理工艺对M2高速钢硬度、红硬性、冲击韧性、高温耐磨性和组织的影响及机理。结果表明：深冷处理后,残余奥氏体含量降低,一次共晶碳化物分解,二次碳化物弥散析出,并且孪晶马氏体细化。因此,深冷处理后M2高速钢的室温硬度、红硬性、冲击韧性和高温耐磨性均得到提高。延长深冷时间和循环深冷处理均利于提升M2高速钢的性能。循环三次深冷后M2高速钢的显微组织的改善和性能的提升最明显。较未深冷试样,循环三次深冷后试样残余奥氏体含量降低50%,大尺寸一次碳化物数量减少75.2%,二次碳化物析出增加约296%,室温硬度提高2.27%,红硬性提高2.7%,冲击韧性提高15.6%,高温相对耐磨性提高140%。与一次长时间深冷相比,循环深冷处理在提升性能和降低成本方面更有优势。     

硼对M2高速钢凝固组织的影响

研究了微量硼对Ｍ２高速钢的凝固组织以及热处理过程中共晶碳化物团球化的影响及其机理。发现,硼促进层片状Ｍ２Ｃ碳化物的形成;促进共晶碳化物的偏析,使碳化物量增加,层片变粗;促进共晶碳化物在高温加热时的断网和团球化,在高速钢中硼主要偏聚在晶界共晶碳化物上。     

Al对M2高速钢凝固过程的作用

研究了Ａｌ在Ｍ２高速钢凝固过程中的行为及其对凝固组织的影响。结果表明，Ａｌ具有扩大δ铁素体区，促进以柱状树权晶方式结晶的作用；在Ａｌ在Ｍ２钢中呈负偏析分布，并参与形成Ｍ２Ｃ共晶耐碳化物。     

M2高速钢中的M_2C碳化物

本文用扫描电镜研究了 M2 高速钢中的 M_2C 碳化物及其分解产物。在铸态下,M_2C呈“扇”状、片层状或长条状分布在晶界上。在热轧材中发现了两种混合碳化物颗粒:M_6C+MC 和M_6C+MC+M_2C。在冷拔加工时,混合碳化物易被拉裂。     

A1对M2高速钢凝固过程的作用

研究了A1在M2高速钢凝固过程中的行为及其对凝固组织的影响．结果表明，A1具有扩大δ铁素体区，促进以往状树枝晶方式结晶的作用；A1在M2钢中呈负偏析分布，并参与形成M2C共晶碳化物．A1还降低共晶碳化物的分解温度，使共晶碳化物在高温加热时易于分解和粒化．     

喷射成形Nb合金化M3型高速钢热加工性能的研究

利用喷射成形工艺分别制备了M3及Nb合金化的M3高速钢;在变形温度为950～1150℃、应变速率为0.01～10s-1、最大真应变为0.7的条件下,利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了MN合金的热压缩变形行为和组织演变情况,得到该合金的热变形激活能并构建了其热变形本构方程。结果表明,喷射成形制备的MN合金组织均匀细小,有利于热变形加工;在实验条件下,MN合金均表现出动态再结晶特征,变形温度和应变速率对合金流变应力的影响显著,流变应力随着变形温度的降低和应变速率的增加而增大;变形温度对变形后碳化物分布影响明显,温度越高,其分布越均匀。     

喷射成形M4高速钢的高温热变形及组织演变

使用热模拟试验机在变形温度为950℃—1150℃,变形速率为0.01s-1—10s-1、总应变为0.7的条件下对喷射成形M4高速钢进行热压缩变形,建立了热变形本构方程并计算了热变形激活能。同时,对不同状态沉积态合金的组织进行了表征。结果表明,沉积态M4高速钢晶粒细小、均匀,无宏观偏析;热变形时表现出显著的动态再结晶特征,且变形温度和应变速率对合金流变应力影响显著;变形温度对碳化物的形貌和分布也有较大的影响。     

A Study of Modification of M2 Cast High Speed Steel

M2 cast high speed steel was inoculated by addition of rare earth(RE)‐Al‐N, network eutectic carbides were eliminated, matrix structures were refined and the segregation of tungsten and molybdenum elements were relieved. In the condition that the hardness did not decrease, impact toughness obviously increased. Quenching at 1180 °C and three‐times tempering at 560 °C, the hardness of M2 cast high speed steel kept 65~66HRC, impact toughness reached 21.3J/cm². Modified M2 cast high speed steel had excellent thermal fatigue resistance and high temperature wear resistance. Roll made in modified M2 cast high speed steel had excellent service effect using in slit rolling mill stand of hot rolling bar mill.     

表面冶金高速钢及其应用

本文介绍了一种新型的表面冶金高速钢的形成方法，其主要过程是采用先进的双层辉光离子涌金属技术，首先对金属材料表面进行合金化处理，使其表面形成一个含高速钢主要成份的合金层，然后通过渗碳使其表面达到高速钢成份。     

变质高铝锌合金的铸态塑韧化机理

对未变质处理和经B、Ti、Zr变质处理的二元Zn Al合金 (w(Al)为 2 8.4% )的晶粒度与力学性能之间的关系进行了分析。结果表明 ,高铝锌合金的铸态塑韧性与其晶粒度没有明显的联系。断口显微分析、X射线衍射分析和微区能谱分析的结果表明 ,B、Ti、Zr变质高铝锌合金铸态塑韧性大幅度提高归结于先共晶富铝相枝晶间显微缩松的消除和晶内偏析的减轻     

快凝M_2＋0．5B高速钢的组织与性能研究

对快凝Ｍ２＋０．５Ｂ高速钢作为刀具材料时所必须具有的性能进行了测试；借助于光学显微镜、电子显微镜、Ｘ－射线衍射仪等仪器对材料的组织和相进行了较全面的观察和分析；同时测定了淬火回火后的残余奥氏体含量，将以上各结果加以综合并进行了全面的分析和讨论。     

提高高速钢铣刀使用寿命的后续处理工艺

高速钢铣刀刃磨后采用甲酰胺-醇胺电解液体系、液相等离子电解碳氮共渗工艺对其进行后续处理，作成金相试样，测定渗层厚度币口硬度。在XK7145A数控铣床上进行实切性实验，经过处理后的高速钢刀具的耐用度平均比未处理高速钢刀具提高3倍以上。     

原位研究M2高速钢微裂纹的萌生和扩展

使用扫描电子显微镜(SEM)内的原位加载台对M2高速钢进行了原位拉伸实验。结果表明：在M2高速钢的原位拉伸过程中,微裂纹主要在大尺寸共晶碳化物与基体的界面处萌生和扩展。与回火马氏体相比,裂纹更容易在残余奥氏体上萌生。碳化物的尺寸、形状和种类,对微裂纹的萌生和扩展也有重要的影响。减少块状残余奥氏体、一次共晶碳化物和MC碳化物的数量、减小碳化物的尺寸和改善碳化物形状,可减缓微裂纹的萌生和扩展。     

高速钢回火行为的电子理论分析

运用固体与分子经验电子理论对Ｗ６Ｍｏ ５Ｃｒ４Ｖ２高速钢不同热处理状态的回火特性作了合金价电子结构的分析研究。通过马氏体内不同类型的价电子结构单元构成及其权重，用价电子结构信息ｎＡ和引入的新参量ＮＤ分析了回火硬度曲线上显示的二次硬化及峰值温度的变化，从而对高速钢回火的认识能够深入到价电子结构的层次。     

轧辊用高速钢中碳化物研究

本文利用扫描电镜、能谱分析对三种轧辊用高速钢的组织中碳化物进行了研究,并分析了VC形态与高速钢化学成分之间的关系。结果表明：轧辊用高速钢组织包括马氏体基体,残余奥氏体和各种类型碳化物,如粒状或小块状的MC型碳化物,网状的M7G型碳化物,鱼骨状的M6C型碳化物以及其他复合型碳化物,各种碳化物含有的合金元素以及显微硬度不同;在研究范围内（Weq≤10）,晶粒尺寸是随钨当量的升高而变小;根据V含量不同,VC会出现不同形貌进而影响高速钢性能。     

轧辊用高速钢组织与性能研究

研究了四种不同成分的轧辊用高速钢淬火和回火后的显微组织与性能。结果表明,轧辊用高速钢合适的淬火温度为1050℃～1100℃,回火温度为500℃～550℃,热处理后组织由回火马氏体、少量残余奥氏体以及各种碳化物组成,大量细小碳化物呈弥撒分布,铸态组织中网状碳化物基本消除。回火后高速钢硬度可达HRC62,冲击韧性在6J／cm^2以上,可以满足制作高速钢轧辊的要求。     

深冷处理时间对M2高速钢红硬性的影响

使用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段研究了深冷处理时间对M2高速钢的硬度和红硬性的影响及其机理.结果表明:深冷处理提高了M2钢的室温硬度和红硬性,深冷12h使650℃红硬性的改善最显著.随着深冷时间的延长残余奥氏体含量不断降低,其形貌由长条形块状转变为薄膜状分布在马氏体板条间;马氏体轴比和...