高速钢低温淬火工艺的探索

一前言多年来，高速钢工模具都是采用1200℃以上高温加热淬火加560℃回火的热处理工艺，这种工艺对冷冲模、滚丝模不要求红硬性的工模具是不适用的。本文对W6Mo5Cr4VZ和W18Cr4V钢制冷冲模、滚丝模等模具试验了低温淬火工艺。从模具使用效果看，其最佳低温淬火工艺为：W6M05Cr4VZ高速钢淬火温度为1150、1160t；W18Cr4V钢淬火温度为1180一1190℃；回火230℃X3hX空冷X2砍。奥氏体晶粒度11．5一2级，硬度61－62HRC．模具使用寿命提高”一2·5倍．二低温淬火工艺的探索高速钢制的工模具长期来热处理工艺都采用高温加热淬火（W18Cr4V淬…     

退火和调质处理的40Cr钢的性能研究

对尺寸为?15 mm×20 mm的40Cr钢试样分别进行了840℃保温40 min炉冷退火、840℃保温50 min水淬和油淬以及淬火后540℃回火40 min空冷。检测了交货态棒材和热处理后试样的显微组织和硬度。采用JMatPro软件对40Cr钢的奥氏体化、马氏体转变和CCT曲线及淬火和回火过程进行了模拟。结果表明：交货态40Cr钢棒材的表面硬度为61 HRA;840℃退火后试样的硬度为49 HRA,组织为铁素体和珠光体;840℃水淬后试样的硬度为73 HRA,油淬后为71 HRA,组织均为板条马氏体;水淬和油淬随后540℃回火后试样的硬度均为66 HRA,组织主要为回火索氏体。     

新型冷作模具钢7Cr 7Mo2V2Si及其在冷剪刀模上的作用

7Cr7Mo2V2Si(简称LD)是我国自行研制的一种具有高强度、高韧性和高耐磨性的新型模具钢。本文主要介绍LD钢的化学成份及性能,锻造工艺与热处理,及其在重载荷冷剪刀模上的应用.生产实践证明:LD钢锻造性能良好,易于退火软化,切削性能与Cr12MoV钢相当。LD钢淬火温度较宽(在1100～1180℃范围内)。淬火后基体中大块未溶共晶碳化物明显减少(过剩碳化物量3％),同时保存了较多量细、园、薄,均匀的颗粒状合金碳化物;在510～620℃回火时,基体中析出大量弥散合金碳化物而产生二次硬化现象。经1100℃或1150℃淬火,550℃回火其综合机械性能较好.使用结果表明:采用1140℃淬火,600℃回火一次,550℃回火二次,硬度为HRC57～60的冷剪刀模具有较高的耐冲击疲劳性能,其强韧性显著优于Cr12MoV钢。使用过程中,刀模的疲劳裂纹萌生期长而扩展速度远远低于Cr12MoV钢,其寿命是Cr12MoV钢的8～10倍以上。因此,用LD钢制作易崩刃、开裂的冷剪刀模,综合经济效果显著,是值得应用和推广的新型模具钢。     

提高铝合金压铸模寿命的途径

3Cr2W8V钢制铝合金压铸模经1110℃油淬、720～750℃回火(预备热处理),1090℃奥氏体化、270℃等温淬火和610℃回火2次,使其硬度由27 HRC提高到34～35 HRC,再经盐浴渗氮后,其使用寿命可从压铸10 000件提高到57 000件。如将盐浴渗氮改为盐浴S-N-C共渗并在使用中间进行除应力处理,可使模具寿命达到8～11万件。此外还介绍了H13钢压铸模的热处理工艺。     

LD钢模具性能及热处理工艺探讨

分析了传统Cr12、Cr12MoV、CrWMn等冷冲模具材料失效原因。比较了LD钢与高速钢、高铬钢等其它莱氏体模具的机械性能和综合性能。介绍了LD钢和锻造和球化退火工艺,研究了LD钢热处理。LD钢与Cr12MoV钢链板冲模（凸凹模）用于冲制10mm厚中碳钢链板,LD钢比Cr12MoV钢模具使用寿命提高2倍;淬火后经过深冷处理的LD钢模具尺寸稳定性更好,使用寿命更高。     

G8Cr15与GCr15轴承钢热处理工艺与性能对比分析

研究了G8Cr15与GCr15两种轴承钢的热处理工艺,并对其进行了冷变形抗力试验和冲击韧性试验。结果表明:G8Cr15轴承钢在770～790℃球化退火,得到的退火硬度和球化退火组织均检验合格。在830～840℃加热淬火,G8Cr15与GCr15两种轴承钢均得到细小的马氏体组织与高的硬度值。G8Cr15钢的淬硬性、抗回火性与GCr15钢相当。在相同试验条件下,G8Cr15钢比GCr15钢的平均压缩量大24%,冷变形抗力小9%,冲击韧度提高11.1%。     

LD钢制车圈轧辊的分级—等温淬火新工艺研究

本文对Cr12钢油淬、LD钢油淬及LD钢分级(?)温淬火后的耐磨性、韧性和耐蚀性进行了研究与对比,还分析了它们与显微组织之间的关系。结果表明:LD钢经分级(?)等温淬火后能获下贝氏体+马氏体(+少量残余奥氏体)组织,具有良好的耐磨性、韧性及耐蚀性。用LD钢代替Cr12钢制造车圈轧辊,并采用分级-等温淬火热处理新工艺,轧辊使用寿命提高达五倍之多。经济效益十分显著。     

预备热处理工艺对9Cr2Mo钢组织和硬度影响

利用金相显微镜、扫描电镜等试验手段,研究了经不同工艺预备热处理的9 Cr2 Mo钢的显微组织和碳化物形态、分布及大小,并测定了表面硬度。结果表明,9 Cr2 Mo钢淬火或正火态组织均为马氏体和下贝氏体,还有少量的未溶碳化物及残留奥氏体。钢的淬火组织中马氏体量要比正火组织中的多。经淬火＋高温回火或正火＋球化退火的9 Cr2 Mo钢,其组织均为铁素体基体和不同尺寸的碳化物颗粒,硬度基本能满足切削加工的要求。而经890℃×30 min油淬＋690℃×10 h回火的钢,其组织中碳化物颗粒较均匀细小,是一种良好的预备热处理组织。     

铝对高碳铬钢热处理后的组织和性能的影响

对含4%Al(质量分数)和不含铝的两种高碳铬钢进行了球化退火、淬火和低温回火处理。含铝钢的球化退火工艺为790℃保温1 h,炉冷至720℃保温6 h,炉冷至650℃空冷,继之以820℃油淬、150℃回火;不含铝钢的球化退火工艺为850℃保温2 h,炉冷至700℃保温5 h,炉冷至650℃空冷,继之以920℃油淬、150℃回火。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪检测了钢热处理后的显微组织,并测定了硬度,目的是揭示铝对高碳铬钢的组织和性能的影响。结果表明,与不含铝的高碳铬钢相比,含4%Al的高碳铬钢球化退火态硬度要高60HBW,碳化物数量较少且呈短棒状;淬火、回火后的组织为马氏体,无碳化物,硬度低200HV0.2,残留奥氏体体积分数高5%以上。     

常规奥氏体化后后续热处理对35CrNi3MoV钢组织与性能的影响

通过硬度测试、室温拉伸实验、低温冲击实验研究了常规奥氏体化后后续热处理对35Cr Ni3Mo V钢的组织与性能的影响。结果表明:相比常规奥氏体化淬火,经常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺处理(860℃×6 h+810℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火)后,锻件的低温冲击韧性提高了约33%,硬度为326 HB,室温拉伸强度略微下降,伸长率提高了约3.65%;在常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺下(860℃×6 h+780℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火),锻件的低温冲击韧性与常规奥氏体化淬火相比提升了约4.1%,室温拉伸强度和伸长率分别提升了约8.4%和9.62%,硬度为356 HB。在810℃低温奥氏体化淬火下,降低了锻件的强度并大幅度提高了室温冲击韧性,晶粒组织均匀且细小。在780℃亚温淬火下,大幅度提高锻件强度的同时也小幅度提高了室温冲击韧性。     

常规奥氏体化后后续热处理对35CrNi3MoV钢组织与性能的影响北大核心CSCD

通过硬度测试、室温拉伸实验、低温冲击实验研究了常规奥氏体化后后续热处理对35Cr Ni3Mo V钢的组织与性能的影响。结果表明:相比常规奥氏体化淬火,经常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺处理(860℃×6 h+810℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火)后,锻件的低温冲击韧性提高了约33%,硬度为326 HB,室温拉伸强度略微下降,伸长率提高了约3.65%;在常规奥氏体化淬火+回火热处理工艺下(860℃×6 h+780℃×2 h,油冷淬火+600℃×16 h,油冷回火),锻件的低温冲击韧性与常规奥氏体化淬火相比提升了约4.1%,室温拉伸强度和伸长率分别提升了约8.4%和9.62%,硬度为356 HB。在810℃低温奥氏体化淬火下,降低了锻件的强度并大幅度提高了室温冲击韧性,晶粒组织均匀且细小。在780℃亚温淬火下,大幅度提高锻件强度的同时也小幅度提高了室温冲击韧性。     

3Cr2W8V钢制尖嘴钳热锻模热处理工艺改进

某厂3Cr2W8V钢制热锻尖嘴钳热锻模的失效形式为早期开裂，模腔变形塌陷。根据金相显微分析模具热处理前后的显微组织特征，改进了锻后淬火热处理工艺，从而控制和保证模具达到一定的淬硬层深度，使模具寿命显著提高。     

热处理工艺对机械设备用耐磨钢组织与性能的影响

研究了不同热处理工艺对ZG29Cr2SiMnMoRE耐磨钢组织与性能的影响,确定了钢的奥氏体相变点。对18种不同热处理工艺的试样进行了硬度、冲击韧性、拉伸强度、耐磨性能的测试及组织观察。结果表明:ZG29Cr2SiMnMoRE钢最优的热处理工艺为900℃退火后,1040℃水淬,再180℃低温回火。此工艺处理的ZG29Cr2SiMnMoRE耐磨钢综合力学性能与耐磨性能最佳。     

12Cr2Ni4A钢的高压气淬

高压气淬是一种先进、环保的淬火工艺。对12Cr2Ni4A钢制负拉力油缸分别进行了9×10~5 Pa压力的高压气淬和普通的碱浴等温淬火,然后进行-70℃冷处理和180℃低温回火。热处理后,检测了油缸的显微组织和力学性能,以揭示12Cr2Ni4A钢零件采用高压气淬替代等温淬火的可行性。结果表明:经高压气淬、冷处理和低温回火的12Cr2Ni4A钢油缸的显微组织、硬度及力学性能与经等温淬火、冷处理和低温回火的12Cr2Ni4A钢基本相同,且高压气淬的零件畸变更小,说明对于12Cr2Ni4A钢零件,以高压气淬替代现有的等温淬火是可行的。     

改善GCr15钢的强韧性

以预先淬火获得的非平衡组织作为原始组织，对冷模具用ＧＣｒ１５钢的强韧化处理进行了实验研究。对经不同热处理后钢的硬度和冲击韧性进行了测定，对显微组织和断口形貌用金相和扫描电镜进行了观测。结果表明，由９８０℃淬入１６０℃的热油中作为预处理，然后再从８２０℃淬入相同介质中，并于１６０℃回火１ｈ，可显著细化碳化物和奥氏体晶粒，使模具具有良好的强韧性配合，从而可显著提高模具的使用寿命。     

新型耐磨冷作模具钢CPR的组织与性能

研究了不同淬、回火工艺对新型冷作模具钢CPR和D2钢组织与性能的影响。结果表明,CPR钢在共晶碳化物偏析上较D2钢有所改善。CPR和D2钢在1050℃奥氏体化后,油冷淬火的硬度分别达到64.7和65.0 HRC,更高温下淬火CPR钢仍有较高的硬度。不同温度回火试验钢存在明显的二次硬化效应,CPR钢回火稳定性较D2钢好,热处理温度范围较宽。     

60Si2MnA钢热处理工艺改进

对60Si2MnA钢用于冷冲模时球化退火工艺进行了分析和改进，同时研究了60Si2MnA钢在870℃奥氏体化并淬入250℃硝盐浴后其组织、抗弯强度、挠度、冲击韧性和硬度之间的关系。冷冲模采用改进的热处理工艺后，使用寿命可提高1倍。     

热处理工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响

对3Cr2W8V钢进行了等温球化退火、淬火以及不同温度的回火处理,通过组织分析及力学性能测试,研究了热处理工艺对3Cr2W8V钢组织和性能的影响。结果表明,通过等温球化退火可获得球状或点状的珠光体组织,同时碳化物的形态得到明显改善。1070℃淬火后分别在580、630、680与730℃进行两次回火,随回火温度的升高,硬度先升高后降低,而韧性则呈现出相反的变化趋势。因此,3Cr2W8V钢经等温球化退火、1070℃淬火后再680℃左右两次回火能够获得良好的综合力学性能,有利于延长模具寿命。     

Cr12冷作模具钢下贝氏体／马氏体复相热处理工艺的研究

研究了下贝氏体／马氏体复相热处理工艺对Cr12钢显微组织与性能的影响。Cr12钢于1030℃加热奥氏体化，在280℃等温1～4h，获得不同百分比的下贝氏体／马氏体组织，测定相应的耐磨性及冲击韧性，并与常规热处理的Cr12钢进行了比较。结果表明，7％～10％贝氏体／马氏体复相显微组织能赋予Cr12钢以良好的韧性与耐磨性配合。本文对这种复相组织进行了分析及讨论。自行车把节头的凸袋模系Cr12钢制的冷镦模，采用贝氏体／马氏体复相热处理工艺代替常规的分级淬火，其使用寿命可提高3～4倍，现已应用于生产。     

热处理对新型13Cr4Ni低温耐腐蚀不锈钢性能的影响

制备了一种新型13Cr4Ni马氏体不锈钢并研究了热处理对其硬度和耐腐蚀性的影响.不同的热处理工艺试验比较显示,材料达到低硬度和高耐腐蚀性要求的最佳热处理工艺为780℃×6 h退火 1040℃×1 h空冷淬火 675℃×7 h一次回火 605 ℃×5 h二次回火处理.微观结构分析表明,热处理后试验钢的组织为典型的回火马氏体,马氏体晶内有细小弥散的碳化物析出,逆转变奥氏体以膜状形态分布于晶界.在2%NaCl溶液中Tafel极化曲线测试结果显示,试验钢的耐腐蚀性明显优于410不锈钢.