高速钢丝锥的切削性能

目前,丝锥主要采用高速钢制作。为了解钢的冶炼工艺和显微组织,如碳化物的尺寸和分布、晶粒度等,对丝锥切削性能的影响,采用喷射冶炼和粉末冶金HSF825K、HOP2030和HSF838高速钢制作了螺旋槽丝锥,检测了丝锥的硬度、显微组织和切削性能。结果表明:3种钢丝锥热处理后的硬度均高于66HRC,钢的碳化物的尺寸、圆整度和分布对丝锥韧性的影响比淬火、回火后的硬度和冶炼工艺的影响大。弥散、细小、圆整、均匀分布的碳化物有利于提高丝锥的韧性和切削性能。采用喷射冶炼的HSF825K钢制作的丝锥的切削性能最佳。     

粉末高速钢丝锥剖析

通过化学成分分析、金相显微镜和扫描电镜等观察,对M12粉末高速钢丝锥进行了剖析.分析结果表明,丝锥中的碳和合金含量很高,其中Co和V含量分别高于10%(质量分数,下同)和4%,合金总含量超过了40%,钢质纯净,夹杂物很少.丝锥硬度高达70 HRC左右,表面经过Ti(C、N)涂层,厚度约2 μm,与基体结合紧密,能够切削硬度高于50 HRC的超高强度钢.丝锥中的碳化物类型为M6C和MC,单颗碳化物直径≤3 μm,分布比较均匀;但碳化物粘连现象较严重,并有部分沿奥氏体晶界延伸生长等过热缺陷,使丝锥脆性增大.这是由于钢中合金含量很高,碳化物数量多且细小,使其容易合并、长大、粘连.因此在粉末高速钢的生产过程中,应根据这些特点合理制定生产工艺并严格执行,避免产生过热,使粉末高速钢的高性能特点得到充分发挥.     

硅对M3：2高速钢烧结致密性及组织的影响

研究硅添加量对真空液相烧结M3:2高速钢烧结组织和致密性的影响.结果表明,1230℃烧结后,添加硅会使M3:2高速钢的烧结致密性提高.随硅添加量增加,烧结M3:2钢的致密性首先增加,而后降低,在硅添加量为0.7wt%时可获得全致密的组织.硅添加量低于0.7wt%时,硅的添加会使高速钢基体中的奥氏体含量降低,马氏体含量增加,硬度提高.当硅添加量提高到3.0wt%时,高速钢基体组织由马氏体和奥氏体变为珠光体,硬度降低.同时发现,硅会抑制烧结高速钢碳化物的析出和长大,硅添加量为0.4wt%的M3:2钢的组织与硅添加量为0.2wt%及0.7 wt%的组织相比,碳化物含量高,晶粒尺寸细小.     

铝高速钢丝锥的应用

铝高速钢与普通高速钢的红硬性对比试验以及丝锥切削对比的试验研究表明 ,将铝高速钢用作螺纹工具—丝锥能明显提高其切削性能 ,从国内矿产资源角度看 ,开发使用铝高速钢具有其实际意义。     

M2高速钢钻头热处理工艺及切削性能

优化了M2高速钢钻头的热处理工艺参数。结果表明,最佳热处理工艺为1184℃淬火+370℃回火1次+560℃回火2次,此时的显微组织评级为晶粒度10级,回火程度1级,过热程度1级。应用该工艺制造的钻头平均钻削深度为3.04 m,标准差为1.77,变异系数为0.58,评为一等品。     

几种丝锥用高速钢的性能比较

对M3、M2和M35钢的淬回火硬度、红硬性、抗弯强度以及相应材料丝锥的切削性能进行了对比试验。结果表明,M3钢和M35钢的淬回火硬度和红硬性显著高于M2钢,M3钢和M35钢的淬回火硬度和红硬性无明显差异;M2钢抗弯强度高于M3钢和M35钢。在1160～1180 ℃淬火,M3钢和M35钢抗弯强度差异很小,在1180～1240 ℃淬火, M3钢抗弯强度小于M35钢;在1220 ℃以上淬火,三种材料的抗弯强度都急剧下降。用于丝锥,M2钢和M35钢淬火温度范围比M3钢宽;M3钢丝锥切削性能高于M2钢和M35钢;随着M3钢韧性和可磨削性能的提高,M3钢有望成为新的丝锥专用高速钢。     

高速钢丝锥磨损影响因素的探究

采用响应曲面法建立试验方案和丝锥磨损的二阶模型,完成了深冷温度、保温时间、主轴转速3个因素对W6Mo5Cr4V2(W6)高速钢成品丝锥磨损影响的研究。通过测量切削试验后的丝锥后刀面最大磨损量VB,分析各因素之间的交互作用对丝锥后刀面磨损的影响,确定了各个因素的最佳水平范围。优化后的深冷处理工艺和切削参数有3组,分别为主轴转速为200 r/min时,保温时间和深冷温度取4.68 h、-196℃;保温时间为3 h时,深冷温度和主轴转速取-196℃、180 r/min;深冷温度为-150℃时,保温时间和主轴转速取4.68 h、180 r/min。     

少量铈对高硼高速钢微观组织与力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究少量铈对高硼高速钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:少量铈的添加能显著提高高硼高速钢的冲击韧性和磨损性能,其冲击韧性值(ak)由6.7 J/cm2增加到14.3 J/cm2,少量铈的存在使高硼高速钢中鱼骨状硼碳化物基本消失,大部分羽毛状硼碳化物熔断,粒状硼碳化物增多,硼碳化物分布更加均匀,初生奥氏体晶粒明显细化。     

对焊高速钢丝锥的三硝水溶液整体淬火

由HSP15超硬高速钢刃部和45钢柄部堆焊的手工丝锥可在硬度高达48～52HRC的超高强度钢零件上攻螺纹。这种对焊丝锥的传统热处理工艺是刃部、柄部分别处理。后采用在三硝水溶液中整体淬火的工艺处理,从而简化了工艺过程,节省了能耗,消除了淬火油烟,而且丝锥的硬度和耐磨性比按传统工艺热处理的丝锥更好。改进后的热处理工艺已成功地应用于对焊丝锥的生产。     

热处理工艺对SF9V高速钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、XRD及硬度测试,研究热处理工艺对SF9V高速钢的组织及性能的影响规律。结果表明,经喷射工艺制取SF9V高速钢组织均匀,晶粒细小,为晶粒尺寸15μm的等轴晶,无宏观偏析现象;热处理之后的SF9V高速钢组织主要有铁素体、碳化物及回火马氏体;试验钢的硬度随着回火次数的增加而降低;由于析出较多的碳化物,SF9V高速钢基体中的固溶体中的含碳量下降,降低了二次硬化的效果。     

M2Al超硬高速钢轴承成形刀强韧化工艺

通过对Ｍ２Ａｌ超硬高速钢的力学性能试验和生产试用，提出了适合轴承成形刀的强韧化工艺，并对该工艺进行了初步理论分析。经强韧化处理的Ｍ２Ａｌ成形刀较原Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ成形刀的使用寿命提高５０％，明显地提高了生产效率。     

M2高速钢的强韧化处理

测试了M2高速钢在不同温度时的淬火和回火后的硬度、红硬性和抗弯强度，分析了影响红硬性和韧性的各种因素，发现淬火温度对红硬性影响明显，回火温度对红硬性影响不明显；淬火温度和回火温度对韧性均有明显的影响；就改善M2高速钢韧性而言，提高回火温度比降低淬火温度更有效。     

等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层结构及加载绝缘性能

目的研究等离子喷涂Al_2O_3-3%TiO_2涂层的抗低温冲击性能和外部载荷下的绝缘性能等综合性能,探讨大气等离子喷涂技术作为核聚变反应堆磁体支撑结构绝缘涂层制备方法的可行性。方法采用大气等离子喷涂技术在喷砂处理的A286基体上制备Al_2O_3-3%TiO_2涂层并进行封孔处理,利用XRD、SEM等手段对涂层的微观结构和常规性能进行表征,重点关注了涂层的低温热冲击性能和加载绝缘性能。结果喷涂粉末充分熔融及铺展而沉积为典型的层叠状结构,涂层的结合强度达30 MPa,孔隙率可控制在5%以内。均匀涂刷在涂层表面的硅树脂封孔剂有利于填充涂层孔隙和微裂纹,封孔剂在涂层内部的渗透深度可达到大约100μm。从室温水浴到液氮进行10个循环的热冲击试验后,涂层未发现裂纹和剥落,且热冲击对绝缘性能没有显著影响。250 MPa压缩载荷下,涂层的表面电阻率明显降低,但仍高于30 MΩ/sqr。结论 Al_2O_3-3%TiO_2涂层可作为高载荷和低温环境下使用的潜在绝缘材料,而大气等离子喷涂将成为制备核聚变反应堆磁体支撑结构关键部件绝缘涂层的重要选择。     

Microstructure, Mechanical Properties and Wear Behaviourof Deep-Cryogenic-Treated HSS

In this paper we compare the wear behaviour of a vacuum-heat-treated ESR AISI M2 high-speed steel and the same steel that was vacuum heat treated in conjunction with a deep-cryogenic treatment at -196 ~C. Four different tempering temperatures for the specimens austenized at the same austenitizing temperature were carefully selected to obtain various in-advance-determined combinations of the microstructures, the fracture toughness, Kic and the Rockwell-C hardness. Each of the eight specimens was therefore characterised by these microstructures and resulting material properties.The wear study was performed using a reciprocating sliding device under well-controlled contact conditions. Relatively high loads were used to provide enough wear for a comparison of the selected samples. A much harder and dissimilar model counter-material, i.e. silicon nitride ceramic, was used in order to avoid excessive wear of the counter samples and adhesion,which could occur in contacts with similar materials (metals/steels) under such high loads and in non-lubricated conditions.The wear behaviours were then compared and discussed in terms of these microstructures and the related properties. The differences in the wear resistance obtained in our investigation were as high as an order of magnitude. However, the beneficial effects are not a direct result of the type of the treatment, but relate to a proper combination of the resulting fracture toughness and the hardness. The more uniform and moderate values, which, however, tend to be obtained with a deep-cryogenic treatment, are beneficial to the high wear resistance of the selected high-speed steel.     

加工氧化锆陶瓷的金刚石涂层刀具的制备及切削试验研究

使用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在硬质合金片以及球头铣刀表面沉积了微米金刚石薄膜(MCD),纳米金刚石薄膜(NCD)以及微米纳米复合金刚石薄膜(MNCD),通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对其进行表征,结果呈现出典型的金刚石薄膜的性质,沉积质量高。金刚石薄膜与氧化锆陶瓷的摩擦磨损实验表明:金刚石薄膜能有效地降低对磨时的摩擦系数以及磨损率。使用三种金刚石薄膜涂层铣刀对氧化锆陶瓷进行铣削加工试验,结果显示:金刚石涂层刀具磨损率大幅度降低,刀具寿命显著增强。     

高碳高铬耐磨堆焊合金组织及性能

通过焊条电弧堆焊的方式形成高碳高铬(Fe-Cr-C)耐磨合金堆焊层,分析不同碳含量对堆焊层组织、硬质相及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊金属的组织主要为M+A+C共+C初,初生碳化物类型为M7C3;随着碳含量的增加,初生碳化物的含量增加,且其生长方向趋于垂直于母材表面;堆焊层硬度随碳含量的增加而增加,但耐磨性在碳含量达一定程度(w(C)5.6%)时反而降低。     

交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响

选用不同的工艺参数在交变磁场中对金刚石锯片通磁处理,通过对磁处理试件和未磁处理试件的对比切割试验,研究了交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响.研究结果表明:交变磁处理提高了胎体对金刚石的机械把持力,数据统计显示,磁处理锯片金刚石颗粒的脱落率低,参与切割的金刚石数目多,金刚石的有效利用率得到提高;从切割效果来看,交变磁场能够有效提高金刚石锯片的切割性能,但磁处理温度条件对锯片的切割性能有一定的影响;试验优选的磁处理工艺条件为:300 ℃、50 Hz、1 T、60 min,在该工艺条件下,锯片的使用寿命提高46.3%,切割速度提高13.1%;断口组织形貌分析显示,交变磁处理后试件胎体的组织晶粒细小,晶粒细化是金刚石锯片切割性能提高的根本原因.     

Microstructure and magnetic performance of Ni-substituted high density MnZn ferrite

The effects of NiO on microstructure and magnetic properties of Mn-Zn ferrite with a nominal composition of Zn0.32Mn0.60-xNixFe2.08O4 were investigated. The calcined powder of Mn-Zn ferrite was characterized by X-ray diffraction (XRD), the fracture surface of Mn-Zn ferrite was checked by scanning electronic microscope (SEM), and then the magnetic properties were measured. As a result, the substitution of Ni can cause the crystallattice constant of MnZn ferrite to decline, and the grain size to decrease, therefore improve the magnetic performance of MnZn ferrite whose density exceeds 5.0 g·cm-3.     

TiAlN涂层高速钢刀具的制备及钻削性能研究

研究综合采用了电子枪等离子增强、非平衡磁控溅射和多弧离子镀3种物理气相沉积(PVD)技术,在高速钢麻花钻上沉积TiAlN单层涂层。对涂层的硬度、涂层与基体的结合强度、微观形貌进行了测试及分析,并将TiAlN涂层高速钢麻花钻对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行干态钻削试验。结果表明,在高速钢麻花钻基体上所制备的TiAlN涂层具有良好的力学性能,可以使高速钢麻花钻的使用寿命提高4倍以上。