轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火后的性能对比分析

通过显微组织观察及性能测定,对轴承用8Cr4Mo4V钢真空气淬及等温盐浴淬火处理后的性能进行了对比分析。结果表明,8Cr4Mo4V钢真空气淬后得到马氏体组织,等温盐浴淬火后得到马氏体+贝氏体混合组织。真空气淬后钢的晶界有碳化物析出,腐蚀后晶界特征明显,而等温盐浴淬火后晶界碳化物析出量少,钢的晶界特征不明显。再经回火处理后,钢中析出大量碳化物,与真空气淬相比,等温盐浴淬火钢中析出的碳化物在尺寸和数量上都更大。钢的硬度和耐磨性测试表明,等温盐浴淬火钢的硬度为61.78 HRC,而真空气淬钢的硬度为60.28 HRC,硬度提高了1.5 HRC,等温盐浴淬火钢的摩擦磨损性能比真空气淬钢高。与真空气淬相比,等温盐浴淬火处理后钢的力学性能提升,室温拉伸强度提高了164 MPa,高温拉伸强度提高了50 MPa,冲击吸收能量提高了46.9%,旋转弯曲疲劳强度极限由860 MPa提高至1050 MPa,提高了22%。     

W6Mo5Cr4V2铸钢气门阀座的真空热处理

观察和测试了铸钢W6Mo5Cr4V2气门阀座试样真空淬火和三次回火后的组织和硬度。结果表明,气门阀座试样经上述热处理后,组织为回火隐针马氏体+极少量残留奥氏体+断续网状分布的共晶碳化物+弥散析出的二次碳化物;显微组织较均匀,硬度52.0～54.0 HRC,畸变量可控制在要求范围内,满足技术要求。     

高压气淬后9Cr18钢的组织和性能

研究了真空高压气淬热处理工艺对9Cr18钢组织、性能及变形的影响。结果表明,两种状态淬回火工艺处理的试样组织基本一致,均由马氏体、一次碳化物、二次碳化物和残余奥氏体组成。淬透性能满足生产要求。经真空气淬的试样硬度仅比油淬的略有降低,但变形微小,便于产品的后续加工,可替代现有的真空油淬工艺。     

1Cr17Ni2钢真空气淬和普通油淬的性能与组织比较

研究了真空气淬和普通油淬热处理对1Cr17Ni2钢的力学性能与组织的影响.结果表明,两种淬火工艺处理的试样组织基本一致,均为细小板条状淬火马氏体加少量铁素体组织,真空气淬后的组织更均匀,强度、硬度比普通油淬的略高,而断面收缩率、冲击韧度略有降低,淬透性变化不大,均能满足结构件的性能要求;而且试样表面光洁,呈银灰色,变形微小,对于要求精度不太高的零件,无需进行后续加工,对环境也无污染.     

5Cr2NiMoVSi钢摩擦环的真空热处理

观察和测试了5Cr2NiMoVSi钢摩擦环试样真空淬火和两次回火后的组织和硬度。结果表明,5Cr2NiMoVSi钢试样经真空热处理后,组织为回火马氏体+回火下贝氏体+少量残留奥氏体+共晶碳化物;显微组织较均匀,硬度52~54 HRC,满足技术要求。     

高速钢真空气淬的组织和硬度

研究了真空加热条件下奥氏体化温度和时间对W6Mo5Cr4V2高速钢真空气淬的晶粒度、淬火硬度、回火硬度以及红硬性的影响。结果表明,真空淬火的高速钢除有时会出现晶粒不均匀长大的现象外,在相同的淬火温度下,当真空气淬的保温系数为20～60s/mm时,其晶粒度与盐浴淬火者基本相近。仅回火硬度和红硬性一般分别偏低HRC 0.5～1.5和HRC1～3,文中对上述现象作了分析并提出了相应措施。     

高碳高铬铸铁淬回火工艺对组织及硬度的影响

利用金相显微镜、洛氏硬度计等方法,研究了淬回火工艺对3.4wt%C高碳高铬铸铁组织及硬度的影响。结果表明:随淬火温度在960~1100℃逐步升高,基体由铸态的奥氏体转变为马氏体及残余奥氏体,一次碳化物及共晶碳化物未发生转变,二次碳化物逐渐减少,残余奥氏体逐渐增多;硬度先升高后降低,在淬火温度为1050℃时,硬度达到最高值64 HRC。随回火温度在450~650℃升高,基体组织由回火马氏体逐渐转变为回火索氏体,二次碳化物增多粗化,硬度逐步降低;最佳热处理工艺为1050℃/1 h空淬+510℃/1 h空冷回火,试样综合性能较好。     

表面淬火工艺对大型轴承套圈用42CrMo钢淬硬层的影响

对42CrMo中碳轴承钢进行不同温度中频感应加热及淬火介质的表面淬火处理,并使用洛氏硬度计、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对淬火试样不同区域组织及硬度进行测试分析。结果表明,经表面淬火处理后,按硬度由大到小试样可分为淬硬区、过渡区及基体3个区域,随着表面淬火加热温度的升高,表面淬硬层的深度增加,并且相对于水淬,油淬的淬硬层深度显著减少。组织分析表明,水淬淬硬区组织均为马氏体,而油淬工艺由于冷速较慢,淬硬层组织为马氏体+铁素体组织,不同表面淬火工艺条件下过渡区组织均为马氏体+回火索氏体,基体为原始调质态的回火索氏体。淬硬区、过渡区及基体的组织差异导致不同区域的硬度差异。实际应用中应根据所需淬硬层深度选择合适的水淬加热温度。     

4Cr3Mo3W4VNb钢大圆弧刀片的热处理工艺及应用

研究了4Cr3Mo3W4VNb(GR)钢的热处理及之后的组织及性能.结果表明,在1080 ℃以上加热淬火后,回火时GR钢出现二次硬化现象,硬度峰值在540～560 ℃之间,且淬火温度越高,回火二次硬化硬度越高.在1130 ℃油淬,实验钢得到隐晶或细针马氏体和剩余碳化物组织;经过600～650 ℃回火后,实验钢硬度达到48～52 HRC.一次剪切量达到6周要求,可以满足高强度钢板热剪的使用要求.     

乘用车用新型冷作模具钢Cr8真空气淬后的组织与性能

采用硬度计、光学显微镜和扫描电镜等对比分析了国产HNC53和日本KD11max两种Cr8型冷作模具钢真空气淬处理后的组织和性能,并分析了两种钢热处理前后的碳化物演变规律对性能的影响。结果表明,由于HNC53钢降低了P、S含量,控制在标准范围内,与KD11max钢相比原始组织中大块状共晶碳化物尺寸变小,且均匀分布在基体中;两种钢在1030 ℃真空气淬+520 ℃高温回火之后组织为马氏体和大颗粒状共晶碳化物及细小二次析出碳化物,与热处理前相比大块状共晶碳化物颗粒尺寸减小,数量减少;520 ℃回火后HNC53钢中析出较多的二次碳化物颗粒,均匀分布在马氏体基体上。HNC53钢与KD11max钢的硬度和韧性相差不大。     

碳钢及合金钢搭接激光淬火回火软化特征

进行了459、Cr2Mo和W18Cr4V钢多道搭接激光淬火实验,结果表明,激光淬火表面都存在搭接区的回火软化现象,45钢软化区宽度最大,W18Cr4V钢软化区宽度最窄。在搭接回火区,45钢组织主要为回火索氏体和和少量回火马氏体,9Cr2Mo钢的主要为回火马氏体、索氏体和少量碳化物,而W18Cr4V的组织由针状马氏体和少量的粒状碳化物构成。根据马氏体回火过程中的碳原子扩散特征,分析和计算了碳扩散激活能和回火时间对马氏体组织的影响。     

LASER HEAT TREATING RESEARCH OF THREE KINDS OF HIGH SPEED STEEL

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｌａｓｅｒｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ－ｈａｒｄｅｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｐａｉｎａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｆｒｏｍ１９７０ｓ．Ｉｎｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄａｐｐｌｙｉｎｇｏｆｓｕｃｈａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．〔１,２〕Ｎｏｗｔｈｅｌａｓｅｒｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｈａｒｄｅｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｇａｎｔｏｓｔｅｐｉｎｔｏｔｈｅｓｔａｇｅｏｆｍａｎｕｆａｃ…     

光纤激光淬火对凸轮用45钢表面磨损性能的影响

为了提升凸轮表面耐磨性,采用YLS-4000型光纤激光器通过不同的激光功率对基体材料45钢表面进行激光淬火。通过SEM观察激光淬火前后材料表面和界面形貌,金相显微镜观察组织形貌,通过HVS-1000A型显微硬度仪测试了试样表面硬度,并测试了试样的摩擦因数和磨损形貌。结果表明:淬火层界面显微组织为淬火马氏体及少量残余奥氏体,在激光功率1 000~1 800 W时分别获得淬硬层深度为0.3~0.8mm的单道热影响区;淬硬层硬度分布基本均匀,平均硬度约为547~765HV,比基体硬度提高了2~3倍,激光淬火后组织细化和形成大量马氏体是硬度提高的主要原因;在一定激光功率范围内(1 200~1 800 W),激光淬硬层的抗磨损性能比基体有较大的提升,且当激光功率为1 600 W时能获得最佳的磨损性能。     

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。     

Cr-W-Mo-V中合金钢的淬火硬度计算及其回火硬度特性

研究了4种不同成分的Cr-W-Mo-V中合金钢的淬火硬度、回火硬度变化和组织结构转变.在淬火基体成分计算的基础上提出了该钢淬火硬度与某一淬火温度下奥氏体基体化学成分关系的近似计算公式.此类钢均具有较高的抗回火性,随着Cr、W、Mo、V含量的增加,不同类型碳化物的沉淀强化可使回火硬度出现低温二次硬化区或平台区,甚至高温二次硬化区.讨论表明,上述淬火硬度计算公式隐含着洛氏硬度测定和马氏体强化机理的对应关系,对其它钢种也适用.     

渗碳淬回火工艺对G20CrNi2Mo钢组织与性能的影响

以G20CrNi2Mo渗碳轴承钢为研究对象,通过扫描电镜及光学显微镜分析不同热处理工艺下的组织及硬度差异,并借助摩擦磨损试验机研究其耐磨性能的变化。结果表明,G20CrNi2Mo轴承钢渗碳后经过不同淬火及回火工艺,其硬度和耐磨性能均有了明显提高,其中,二次淬火后的组织为细小的马氏体和均匀细小的颗粒碳化物,以及少量的残留奥氏体;二次淬火后经过回火处理,200 ℃低温回火的组织性能最优,组织为回火马氏体,其硬度值为62.3 HRC,磨损量为12.9 g。     

碳氮含量对4Cr16NiMo钢淬火温度及耐蚀性能的影响

通过光学显微镜、洛氏硬度计等设备,分析了碳氮含量对4Cr16NiMo钢的微观组织、淬火温度、硬度以及耐点蚀性能的影响。结果表明,随着N含量增加到0.1%,4Cr16NiMo钢的最佳淬火温度由未添加氮的1070 ℃降低到1010 ℃,组织出现了明显的细化,最高硬度得到了提高。同时,加入氮可提高4Cr16NiMo钢的耐点蚀性能,且在一定范围内,氮含量越高,耐点蚀性能越强。在相同氮含量的基础上,降低0.1%的碳含量,硬度下降,淬火组织由隐晶马氏体变为板条马氏体,耐点蚀性能提高。因此通过对碳氮含量的调控,可有效降低4Cr16NiMo钢的淬火温度,提高其耐蚀性。     

3Cr2W8V模具钢预处理工艺的改进

采用快速预冷退火工艺取代传统退火工艺,对3Cr2W8V热作模具钢进行了预处理.结果表明,新工艺通过增加过冷度,提高了球化速度,球化时间仅为传统工艺的1/6,而且碳化物颗粒细小均匀、球化效果好、硬度适当;经淬火处理后,组织中碳化物颗粒分布也更加细小均匀,淬火硬度也要高于传统退火处理后的淬火硬度.     

双液淬火对9Cr2Mo钢辊皮组织与硬度的影响

探讨了双液淬火冷却工艺对9Cr2Mo钢辊皮表面组织、硬度的影响,得到了最佳双液淬火冷却工艺。结果表明,单液水冷淬火后表面组织为粗大的回火马氏体,水油双液淬火后回火马氏体晶粒明显细化,并且形成了少量的贝氏体和残留奥氏体。双液淬火处理后,辊皮外表面硬度分布为中部硬度高,边部硬度低,使辊皮的使用寿命得到了明显提高。ø750 mm的9Cr2Mo钢辊皮水油双液淬火最佳冷却工艺为入水前炉外预冷时间300 s,水冷-油冷之间预冷时间控制在60~180 s。