变质处理及热处理对低合金白口铸铁组织和韧性的影响

通过三种变质剂对低合金白口铸铁进行了变质处理及热处理,从金相、硬度、冲击韧性等各方面进行了分析研究。结果表明:低合金白口铸铁可以通过变质处理来改变组织形态和分布,增强基体的连续性,提高材料的韧性;其中Zn+Ca-Si+Nb变质剂的变质效果最好,变质处理后再进行正火处理,能进一步改善性能。     

碳含量及复合变质处理对白口铸铁组织和性能的影响

通过在铸造过程中对熔体进行复合变质处理,制备了变质白口铸铁,采用金相分析、碳化物定量分析、硬度测试和冲击韧度测试等研究了碳含量(2.2%~3.2%)及复合变质处理对白口铸铁组织和性能的影响,并研究了碳含量对复合变质效果的影响。结果表明:随着碳含量的增加,白口铸铁的显微组织由珠光体+离异共晶状渗碳体向少量珠光体+大块连续的莱氏体转变;通过复合变质处理可以有效改善碳化物的形态与分布,碳化物变得孤立、分散,部分网状结构消失,但随着碳含量的提高,复合变质效果变差;经过变质处理后,白口铸铁的硬度和冲击韧度都有所提高。     

稀土钇对不同处理状态镁-铝-钙-钛铸造镁合金组织和硬度的影响

用X射线衍射仪、光学显微镜检测和观察了铸态、固溶态和时效态镁-铝-钙-钛铸造镁合金的相结构和显微组织,并测试了不同状态镁合金的硬度,探寻稀土元素钇及不同热处理对铸造镁合金的相结构、显微组织和硬度的影响.结果表明:随钇元素加入增多,镁合金第二相的析出增加,分布更均匀,且晶粒尺寸减小;铸态显微硬度显著提高;时效和固溶处理对其显微组织有明显的影响,但对硬度影响不大.     

ZG35CrMo铸钢复合变质处理改善组织和性能

本文研究了RE—Ca复合变质处理对改善ZG35CrMo铸钢的组织和性能的影响。研究结果表明,在ZG35CrMo铸钢中加入0.3％1~＃稀土合金和0.05％硅钙,可使钢的铸态一次晶粒化;魏氏组织基本消除;铁素体沿晶界网状分布得以改善;非金属夹杂由多角状分布变为近似圆球状的弥散均匀分布;从而使钢具有较高的综合性能并克服了一般低合金钢的热裂倾向大的缺点,使这种钢的铸造性能优于普通碳素钢,除用于砂模铸造外,还可用于铁模铸造。此外,研究还表明,对低合金钢采用RE—Ca复合变质处理,比单独采用RE处理能获得更明显的效果。     

稀土白口铸铁衬板类零件的生产工艺

共晶碳化物呈连续网状分布是白口铁脆性的根源。运用稀土变质处理和热处理相结合的方法可以使共晶体碳化物断网、团聚化的原因在于变质处理后形成的有利的铸态组织更能籍助热力学与动力学规律,实现“小粒溶解,大粒团聚”。再加上充分奥氏体化后的二次碳化物弥散析出分布,白口铁性能得到了根本的改善。用它来制造衬板类零件,材料特性符合工况使用条件,其耐磨性约达高锰钢的２倍以上。     

高铬锰钛铸铁的研究

高铬锰钛铸铁是在高铬钼铸铁的基础上,以锰代钼,并用钛和稀土对高铬白口铁水进行变质处理,而研制得到的一种新颖耐磨材料。本文通过淬火和回火温度的变化对高铬锰钛铸铁组织,硬度,性能的影响进行了试验研究,得出了高铬锰钛铸铁在淬火及回火过程中组织和硬度变化规律,为合理制订热处理工艺提供了依据。     

真空热处理对冷喷涂304不锈钢涂层组织与性能的影响

采用冷气动力喷涂技术在工业用IF钢表面制备出了304不锈钢涂层,随后对涂层进行真空热处理,研究了真空热处理对其组织、结合强度、硬度及耐蚀性的影响。结果表明:304不锈钢冷喷态涂层在1 000,1 100℃真空热处理2h后,涂层发生了回复与再结晶,组织畸变程度和硬度降低,1 100℃热处理2h后涂层的硬度达到200HV0.2;真空热处理使涂层的自腐蚀电位从冷喷态时的-319mV提高到-240mV(SCE),涂层表现出了良好的耐腐蚀性能。     

古代铸铁中球墨的奥秘

1947年 H.Morrogh 等在铸铁变质处理中成功地从铸态直接获得球状石墨组织,大大提高了铸铁的强度和性能,被认为是20世纪提高铸铁强度性能的重大突破。现在采用多种球化元素和熔制方法,能获得稳定的球墨铸铁组织和性能。球墨铸铁以其优良的性能和低廉的价格为人们所瞩目,并日益广泛地应用于工业部门。然而人们没有想到,中国古代铸铁中的球状石墨组织已经在地下沉睡了两千多年。     

变质处理对过共晶铝硅合金组织和性能的影响

通过在铸造过程中对熔体进行二元和三元变质处理,制备了硅质量分数为18%的A390过共晶铝硅合金;通过金相分析、扫描电镜观察、拉伸性能测试、耐磨性能测试等手段研究了变质处理对A390过共晶铝硅合金组织和性能的影响。结果表明:A390合金经过变质处理后,初晶硅棱角得到钝化,尺寸小于30μm,共晶硅出现球化,晶粒尺寸减小;变质后合金力学性能明显提高,其中经三元变质处理后其室温抗拉强度与伸长率较未变质处理的分别提高了31%与150%;耐磨性能也有一定程度的改善,三元变质处理后的磨损机理以微观切削为主。     

铸态与轧制态纯铝等径角挤压变形后的组织与性能

对铸态及轧制态的纯铝进行了等径角挤压（ECAP）变形,用透射电镜观察了变形后的显微组织,并对不同道次变形后的材料进行了硬度测定。结果表明：ECAP方法可使纯铝组织获得显著细化,在相同的变形条件下,铸态与轧制态纯铝均获得了等轴细晶组织,且晶粒尺寸相差不大。1道次ECAP变形后材料的硬度明显增大,随后每道次硬度的增大趋势明显变缓。这说明初始状态时ECAP变形后的组织和性能影响不大．     

几种模具热处理工艺改进及表面改性

在从事各种模具钢的热处理加工生产过程中发现了一些模具钢变形、开裂的现象,通过研究、分析及总结,及时提出有效的方案解决了问题。实际工作中还总结了模具钢改性的几种方法:T10钢冷挤压凹模高温淬火使表面硬度达到66~67HRC;专利技术的盐浴渗矾使模具表面硬度达到3000HV以上,法国专利技术的盐浴硫碳氮共渗(SURSULF&ARCOR)用于生产,提高了产品质量及生产效率。     

45钢代替硬质合金制作冷拔拉模

讨论了硬质合金镶套冷拔拉模的优势和缺陷 ,分析了采用Cr12MoV钢固体渗硼工艺和采用 45钢复合热处理工艺制作冷拔拉模的工艺路线并对二者进行了比较。试验结果证明 ,用加工性能好、价格低廉的 45钢经复合热处理后制作的冷拔拉模其内孔具有很高的硬度和耐磨性 ,完全可以代替硬质合金冷拔模具     

硅钢片冲裁模具磨损计算

在Archard黏着磨损公式的基础上,通过分析硅钢片冲裁模的磨损过程和机制,提出一种硅钢片冲裁模具磨损的计算方法,并分析各参数对模具磨损和工作寿命的影响。研究表明:硅钢片冲裁模的寿命与模具允许的磨损圆角半径、硅钢片的厚度、屈强比、模具与硅钢片材料的硬度比等参数有关;硅钢片冲裁时允许的毛刺高度对模具寿命有很大的影响,在保证产品质量要求的前提下,不要过度提高对毛刺高度的要求,以避免大大增加硅钢片制造的成本。     

H13钢制模具失效分析及改进措施

通过直读光谱、金相检验及洛氏硬度对H13钢2#KO失效原因进行分析,结果表明,模具水孔氧化脱碳和硬度未达到技术要求是造成2#KO早期失效的主要原因,使用特殊涂料处理水孔以及采用新的热处理工艺后,H13钢2#KO模具寿命提高2倍以上。     

模具钢表面多弧离子镀CrAlN涂层的制备及其摩擦性能研究

为了改善模具钢表面质量,采用多弧离子镀技术在H13模具钢表面沉积CrAlN薄膜,探讨H13钢基体表面渗氮处理后对薄膜表面形貌、硬度、结合力、抗氧化性和摩擦磨损性能的影响。结果表明：基体表面渗氮处理前后制备的CrAlN涂层表面均匀致密,都有少量的大颗粒,涂层表面均呈CrN（200）面择优取向,而渗氮后制备的涂层CrN（200）面择优取向更强;基体H13钢经过表面渗氮后,硬度显著提高,对制备的涂层具有支撑作用,降低了裂纹产生倾向,提高了涂层产生裂纹的临界载荷,提高了涂层的膜基结合力;相较于基体表面未渗氮处理制备的CrAlN涂层,基体表面渗氮后制备的CrAlN涂层具有更高的硬度和结合力,更为优异的摩擦磨损性能,且抗高温氧化性能显著增强。     

氮对奥氏体型热作模具钢组织和性能的影响

向奥氏体型热作模具钢中添加质量分数为0.208%的氮元素,通过显微组织观察、力学性能与热稳定性能测定,研究了氮对该钢组织和性能的影响。结果表明:加入氮后,钢中主要析出相为V(C,N),硬度提高了2HRC;在750℃时的热稳定性更佳,在20h的时效时间内硬度维持在45HRC以上;在晶界处存在形状规则的钒的碳氮化物,降低了晶界强度,使含氮钢的室温横向冲击功下降了约8%。     

冷处理对Cr12MoV钢硬度的影响

通过测定不同热处理条件下Cr12MoV钢的硬度值和残余奥氏体量,并通过金相和透射电镜观察发现．钢中的列余奥氏体和下贝氏体组织对冷作模具钢的耐磨性能有不利的影响．采用冷处理工艺可以抑制下贝氏体转变．显著提高Cr12MoV钢的硬度和耐磨性能．     

Selection of tool materials and surface treatments for improved galling performance in sheet metal forming

Galling is a known failure mechanism in automotive stamping. It results in increased cost of die maintenance and scrap rate of products. In this study, rectangular pan and U-channel stamping experiments are used to (1) investigate the effect of stress states on galling performance in sheet metal forming, (2) select proper tool materials and surface treatments for improved galling properties, and (3) differentiate galling performances of bare and coated steel sheets. The results indicate that problems with galling are of major interest at the regions where sheet materials deform under the action of compressive stress. For the four investigated tool materials, Mo–Cr alloy cast iron shows the best galling performance. A combination of hardening, surface polishing, and Cr coating is suggested as the optimum tool treatment in the forming of bare high-strength steel. Hot-dip galvanized steel shows better galling behaviors than galvannealed and bare steel sheets. Galling performances of hot-dip galvanized and bare steels are improved with increased hardness of the forming tool. However, galvannealed steel results in severe galling when the hardness of the forming tool is very high.     

H13热作模具钢稀土硼碳氮多元共渗

对H13热作模具钢稀土硼碳氮共渗工艺进行了研究，并对其共渗层的组织、硬度及耐磨性和抗氧化性进行了测试与分析，结果表明与碳氮硼共渗工艺相比，稀土硼碳氮共渗层的硬度、耐磨性和抗氧化性明显提高。稀土元素的渗入不仅提高了渗层的硬度、耐磨性和抗氧化性，并且使过渡层的硬度变化减缓，增强了基体与共渗层的结合，为共渗层提供强有力的支撑作用。     

Bimetallic dies with direct metal-deposited steel on Moldmax for high-pressure die casting application

In high-pressure die casting, cooling time greatly affects the total cycle time. As thermal conductivity is the main governing factor, a higher thermal conductive die material allows faster extraction of heat from the casting, thus resulting in shorter cycle time and higher productivity. This paper presents a novel approach to replace a conventional steel die by a bimetallic die made of Moldmax copper alloy coated with a protective layer of steel using laser cladding technology, direct metal deposition on the cavity surface for high-pressure die casting of aluminum alloys. Study includes the investigation of suitable steel layer thickness on Moldmax substrate in terms of porosity, hardness, presence of copper content, and copper particle. Results obtained from the scanning electron microscope and energy dispersive spectroscopy display a metallurgicallly sound and fully dense steel layer on copper alloy. Results of finite element heat transfer analysis also show that bimetallic die offers superior thermal performance compared with monolithic steel die.