RE-Ti复合变质对高钒高速钢组织和性能的影响

研究了RE-Ti对高钒高速钢铸态组织、热处理组织和性能的影响.结果表明,变质处理使高钒高速钢共晶碳化物的形貌和分布得到了改善,共晶组织中片层状碳化物变短、变细.热处理后,共晶碳化物大部分变成团球状且分布均匀.变质剂中的合金元素可促进晶粒中或沿晶界均匀分布的非连续状硬质碳化物的生成,从而达到改善组织、提高硬度的作用.并分析了变质剂在高钒高速钢中的作用机理及改善合金性能的机制.     

变质处理对复合轧辊用高速钢组织和性能的影响

研究了轧辊用高碳高钡高速钢的微观组织结构及添加不同变质剂处理后对其组织和性能的影响。结果表明；该高速钢的组织为马氏体，奥氏体及MC和M2C型碳化物，添加0.3%的稀土变质时，组织中碳化物分布状况的改善不明显，但可以促进加热过程中网状碳化物的断网和球团化；添加0.1%的镁变质时，组织中共晶碳化物明显减少，碳化物网得到细化；添加1.0%的钛或添加RE-Ti-Mg复合变质剂对碳化物的类型转变影响不大，但可以明显细仳晶粒和共晶碳化物网。添加RE-Ti-Mg复合变质剂处理后组织中的共晶碳化物网基本上得到消除。     

AlTiCRE合金细化剂对纯铝的细化作用

介绍了在纯铝中分别加入不同量的AlTiCRE合金细化剂，观察其铸态显微组织和测定其相应铸态试样的力学性能。实验结果表明，在纯铝中加入0．3％的该合金细化剂时，其晶粒最为细小均匀；相应地，铸态拉伸试样的力学性能得以提高。本文还讨论了AlTiCRE合金细化剂的细化机理。     

喷射成形M3型高速钢碳化物组织特征与加热过程演化

采用常规铸造和喷射成形工艺分别制备了M3型高速钢铸坯和沉积坯.利用扫描电子显微镜、X射线能谱和X射线衍射等分析方法对冷却速度对合金的显微组织的影响,加热温度对M3高速钢中M₂C共晶碳化物分解行为的影响,以及热加工变形后铸态和沉积态组织的变化进行了研究.结果表明:铸态合金含有粗大的一次枝晶和M₂C共晶碳化物,而喷射成形沉积坯主要为等轴晶且碳化物细小均匀;冷却速度的提高极大地抑制了碳化物的析出和晶粒长大;加热温度的提高有利于M₂C共晶碳化物分解,过高的温度使得分解后的M₆C长大,不利于合金性能的提高;沉积坯经恰当的预热处理和热变形可以获得理想的变形组织.      

PMO对高速钢枝晶组织及碳化物的影响

脉冲磁致振荡(Pulse Magneto-oscillation,简称PMO)是上海大学先进凝固技术中心原创的凝固均质化技术,该技术成功已应用于多家冶金企业数十种特殊钢生产,在改善铸坯质量方面取得了理想效果。高速工具钢(简称高速钢)作为一种高合金钢,其铸态组织中树枝晶组织及共晶碳化物发达,宏观偏析严重,不仅影响了其质量和性能,同时制约了该类钢种采用连铸工艺生产。为了探究PMO改善高速钢凝固组织的可行性,采用双电源真空感应熔炼装置,研究PMO对其枝晶组织、共晶碳化物的影响。研究结果表明,在PMO作用下,高速钢铸态组织中粗大的柱状晶组织转变为全等轴晶组织,并且共晶碳化物网交汇区及共晶碳化物颗粒平均尺寸大幅度减小,碳化物分布均匀性得到显著改善。PMO对4个钢种的共晶碳化物网交汇处尺寸有明显细化作用,以M2高速钢共晶碳化物网交汇处尺寸细化程度为例,1/8D、1/4D和1/2D(D为铸坯径向直径)处的碳化物交汇处的平均尺寸较未施加PMO处理的铸锭依次减小48.5%、47.1%和43.4%;同时,PMO可以进一步细化共晶碳化物颗粒尺寸,以M2Al高速钢为例,1/8D、1/4D和1/2D处的共晶碳化...     

变质处理对超高锰钢铸态和热处理组织的影响

通过显微组织观察、成分分析和热力学计算，研究了变质处理对超高锰钢铸态和热处理组织的影响。结果表明，变质处理可使铸态组织中的奥氏体晶粒明显细化，晶界碳化物的网状特征消失；使热处理组织中的夹杂物球化，碳化物细化，且分布更加均匀弥散；超高锰钢凝固时的形核次序为ＣａＳ（ＣｅＳ）→ＴｉＣ→Ｆｅ３Ｃ（奥氏体），它们可通过两次匹配异质形核的方式提高形核率，增强变质效果。     

钴高速钢开发中的组织观察及探讨

本文通过对钴高速钢金相组织的观察，初步讨论了钴对钢的组织及性能的影响，特别是进一步了钴在回火过程中碳化物析出行为的影响以及它与普通高速钢相比在性能上所表现的一睦差异；同时在我所小断面电渣钢工艺路线条件下，比较了不同锻压比对其共晶碳化物不均匀性的影响，这对满足用户所需不同规格的钴高速钢产品有一定的实际意义。     

电子束熔炼对高速钢碳化物的影响

细小而弥散分布的碳化物是高速钢优良性能的保证,但复杂的合金成分导致铸态高速钢中碳化物粗大、偏析严重.为了探究电子束熔炼对铸态高速钢的影响,改善高速钢中的组织及碳化物状态,采用电子束熔炼技术制备M35高速钢,并对其成分、组织等进行了表征.结果表明,EBM-M35高速钢中平均枝晶间距为20 μm,碳化物尺寸细小,在组织中均...     

连铸对M2高速钢偏析与碳化物的影响

为了加快实现M2高速钢连铸工业生产，改善M2连铸坯组织均匀性、降低宏观偏析、细化碳化物、提高铸坯内部质量，采用金属原位分析仪、直读光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究弧形连铸工艺生产M2高速钢弧形的铸态组织以及热加工后组织情况，特别是宏观偏析和碳化物演变，并与模铸工艺生产M2高速钢进行对比。结果表明，M2高速钢弧形连铸坯的碳化物最大尺寸相比于模铸情况降低了约44%,二次枝晶间距降低约20%;另外，连铸坯碳化物呈纤维状，经过高温热处理后更易分解，碳化物得到了进一步细化；锻轧后，连铸坯碳化物尺寸均匀，无明显大块碳化物，最大碳化物尺寸小于10μm。     

磁场对离心铸造高碳高速钢组织和性能的影响

 用自制的电磁离心铸造机,在离心机转速为960r/min,磁场强度分别为005、010、015、020T的条件下,制备了高碳高速钢,试验研究了不同磁场强度下的高碳高速钢的铸态组织和热处理后的组织与性能。结果表明：随着磁场强度的增加,高碳高速钢的铸态组织中角状、点状碳化物的分布逐渐趋于均匀、弥散,共晶碳化物呈现出先减少、变短,后增加、变长的趋势;热处理后组织中的共晶碳化物变细、变短,且在磁场强度为015T的试样中硬度、冲击韧度和耐磨性能达到最佳。     

淬火温度对M4粉末高速钢组织和性能的影响

为了研究淬火温度对M4粉末高速钢组织和性能的影响, 利用光学显微镜观察高速钢试样的金相组织, 对淬火组织的晶粒度进行评级, 并对回火组织中碳化物的组成和分布进行统计; 采用洛氏硬度计和材料万能试验机测试试样的硬度和抗弯强度。结果表明: 随淬火温度的升高, M4粉末高速钢淬火后硬度先上升后下降, 在1200 ℃时出现最大值HRC62.9;淬火态试样的晶粒度随淬火温度的升高而降低。经三次回火后M4粉末高速钢硬度值较淬火态均有提高, 且随淬火温度的升高, 先增高后下降, 在淬火温度为1190 ℃时达到最大值HRC66.4。随淬火温度的升高, 回火态试样的抗弯强度逐渐下降, 碳化物聚集长大倾向明显, 尺寸均匀性下降。M4粉末高速钢的最优淬火温度区间为1180~1190 ℃。     

Al——N高速工具钢

Al—N 高速工具钢是一种以碳化物、氮化物等硬化相共同强化的新型钨钼系高速钢。由于 Al、N 的加入,其铸态组织为以 M_6C 为主的细小棒条状共晶碳化物组织结构,实验结果表明,在淬火热处理加热过程中碳化物的溶解量较其它高速钢少,而在回火过程中二次碳化物的析出量又较其它高速钢多。其组织细小均匀,热稳定性和热处理工艺性好,具有良好的综合技术性能和使用性能。适应范围广泛,可用于刃具、模具的制造。     

稀土复合变质对超高锰钢组织的影响

主要研究了稀土复合变质剂及其加入量对超高锰钢组织的影响,试验结果表明:稀土复合变质剂可以改变超高锰钢铸态和热处理态组织中碳化物的形态和分布,提高热处理态的初始硬度.     

细化剂和冷却速率对Al-Mg-Mn合金凝固组织的影响

细化剂含量和冷却速率对凝固过程具有重要影响.分别加入不同含量的Al-3Ti-B晶粒细化剂,研究其对一种Al-Mg-Mn合金晶粒组织的影响.结果表明,随着晶粒细化剂含量的增加,晶粒愈加细小,在本实验范围内当细化剂含量为0.1%Ti时,组织最为均匀细小.采用连续测温的方法,测定了使用不同铸模时,铸锭的冷却速率,并分析了冷却速率对凝固组织的影响.与使用耐火材料铸模相比,使用石墨铸模时,铸锭的冷却速率提高1～2个数量级,铸态组织得到显著细化,平均晶粒尺寸由138μm细化到35μm.     

提高热作模具钢H13退火组织均匀性的措施

某特钢厂在高端热作模具钢H13生产过程中，在对其退火组织进行检测时，发现个别批次未能达到北美压铸协会NADCA#207-2003的要求，评级为AS10～AS13不合格级别，金相组织在显微镜下呈现不同程度网状和链状碳化物分布，组织均匀性也较差。较差组织易造成模具在使用过程中早期开裂，同时降低冲击韧性导致使用寿命缩短。为解决组织差问题，分析了退火组织异常的原因，并进行了针对性工艺优化。通过控制电渣冶炼熔速降低铸锭合金偏析，保证夹杂物充分上浮析出，提升铸锭纯净度；优化高温均质化均热段温度和时间，促进偏析元素快速溶解并重新均匀分布，改善带状偏析；超细化热处理工艺细化晶粒尺寸和实现均匀分布，提升晶界结合强度；控制锻造变形方式和终锻温度，对铸态组织进行破碎，实现细化晶粒，提高材料致密性；优化热处理冷却方式，进一步降低二次碳化物析出量及成链状网状概率等一系列措施，退火组织碳化物尺寸、分布和均匀性得到明显改善，合格率达到99%以上。     

高速钢热塑性与热加工工艺试验研究

本研究采用热扭转法测定和比较了铸态与轧态高速钢的热塑性特征曲线。为了对生产上的开坯工艺进行模拟试验,用铸态试样进行落锤试验,对影响高速钢碳化物均匀性的热加工工艺因素进行试验探讨。试验结果表明:无论铸态或轧态,热塑性良好区均处在960～1150℃之间。在AC_1附近都存在相同温度范围,相同变化规律的低温超塑性区(780～870℃)。但两者的塑性绝对值由于受金属基体和碳化物状况制约而相差很大;超塑性区范围约80℃,超塑性只有有限的塑性;热塑性最低点为880℃;铸态试样经短时高温加热处理后锻打,明显改善碳化物不均匀度,提高了铸态热塑性;高速钢大材锻压比至少应不小于8,再用墩粗、横锻等工艺以增加变形量,来获得较好的碳化物高低倍组织。     

铝对Cr8WMo2V2SiNb冷作模具钢组织及力学性能的影响

采用金相、扫面电镜等分析手段,研究了铝对Cr8WMo2V2SiNb钢组织和力学性能的影响。研究结果表明:铝能够细化铸态组织;细化碳化物颗粒尺寸;提高临界点温度,使淬火组织中容易出现铁素体组织;细化奥氏体晶粒尺寸;促进残余奥氏体向马氏体转变,提高回火硬度;在韧性损失不大的情况下提高钢材的抗弯强度和耐磨性。     

高速钢中的碳化物相

碳化物相是影响高速钢性能的重要因素之一。本文着重介绍了近年来关于高速钢碳化物相的研究状况。其中包括铸态初生碳化物的形态、分布特征及合金元素对铸态碳化物形态及数量的影响,退火态、淬火态及回火态的碳化物及碳化物的大小,分布对高速钢性能的影响。     

M2高速钢铸带组织特征及其后续处理

研究了M2高速钢在不同制备条件下的凝固组织特征以及工业铸带中碳化物在高温热处理、热变形作用下的变化,测量了在不同制备条件下高速钢的凝固速度和共晶碳化物网的厚度,采用透射电镜研究了后续高温热处理、热变形对工业铸带中碳化物相的影响,采用定量金相法分析了制备条件和后续处理工艺对铸带组织的影响.研究结果表明,双辊薄带连铸工艺可以细化高速钢凝固组织的枝晶和共晶碳化物网的厚度,改善碳化物的分布,后续高温热处理和热变形可以进一步优化工业铸带中的碳化物组织.建议在工业铸带的后续处理中同时采用高温热处理和热变形工艺以改善铸带组织.     

硼对耐磨球墨铸铁组织和力学性能的影响

研究了不同硼含量对含碳3．4％－3．8％、含硅2．0％－3．0％，含锰2．0％－＝3．0％的球墨铸铁铸主热处理态组织和力学性能的影响。结果表明：随着硼含量的增加，铸态组织中的碳化物数量增加，硬度提高，冲击韧性下降，当硼含量大于0．010％时，铸态组织中出现了明显的网状或断网状碳化物，冲击韧性下降幅度较大，经淬火、回火后、碳化物发生不同程度的溶解。当硼含量为0．003％－0．0105时，热处理后碳化物基本消失，硬度保持在HRC50左右，冲击韧性达到或超过9J／cm^2；当硼含量超过0．010％时，热处理后仍存在断网状或条块状碳化物，硬度稍有增加，冲击初性明显下降。