热处理对DAC 55压铸模具性能的影响

采用不同工艺对DAC 55压铸模具进行热处理,利用高温洛氏硬度计、摩擦磨损试验机和箱式电阻炉对试样的高温硬度、高温磨损性能和热疲劳性能进行测试与分析。结果表明,适当的热处理可以提高DAC 55压铸模具的高温硬度、耐高温磨损性能和抗热疲劳性能。与未进行热处理的试样相比,分级淬火和(600±10)℃二次回火可使DAC55压铸模具在200℃和500℃下的表面硬度分别提高16.3 HRC和19 HRC,磨损体积分别减小96.07%和92.51%。     

延长高速钢模具使用寿命的热处理工艺研究

采用不同的工艺对M2高速钢模具进行热处理,并测试和分析试样的表面硬度、耐磨损性能和抗冷热疲劳性能。结果表明,分级退火和预热后再淬火的热处理工艺有利于细化M2高速钢模具组织中的碳化物、提高表面硬度、耐磨损性能和抗冷热疲劳性能;延长M2高速钢模具使用寿命的热处理工艺优选为:采用(875±5)℃×3 h+(750±5)℃×5h分级退火,空冷;采用(500±5)℃×1 h预热+(1 200±5)℃×3 h淬火,油冷至200℃后空冷;采用(540±5)℃×6 h回火,空冷。     

模具修复的搅拌摩擦点焊工艺研究

选择搅拌摩擦点焊技术,进行了Cr12MoV失效模具的修复工艺研究,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨损性能和热疲劳性能的测试分析。结果表明,搅拌摩擦点焊可成功实现Cr12MoV失效模具的高质量修复;与失效模具相比,搅拌摩擦点焊修复后模具的表面硬度可提高18 HRC、磨损体积减小82.4%、0℃冲击韧度是修复前的13倍;优选的搅拌摩擦点焊工艺参数为:搅拌头旋转速度1250 r/min、焊接时间5 s、轴肩下压量0.3 mm。     

数控机床钻头的锻压工艺优化研究

采用不同的始锻温度、终锻温度和锻比,对含锶数控机床钻头进行了锻压试验,并进行了表面硬度、高温耐磨损性能和高温冲击性能的测试与分析。结果表明,随着始锻温度、终锻温度、锻比的增加,钻头的表面硬度、高温磨损体积和高温冲击吸收功均先增大后减小。钻头的优化工艺为始锻温度1180℃、终锻温度950℃、锻比6。此工艺下,钻头的表面硬度达78 HRC,600℃磨损体积低至21×10~(-3)mm~3,600℃冲击吸收功高达58 J。     

热处理对D618堆焊层组织和性能的影响

研究了高碳高铬铸铁型硬质合金堆焊层在不同热处理条件下的组织、硬度与耐磨性。研究结果表明D618硬质合金堆焊层经850℃加热后空冷或850℃加热后油冷＋400℃回火，具有较高的硬度和优异的耐磨蚀磨损性能，比35CrMo低合金钢碳氮共渗（850℃油冷＋200℃回火）后的耐腐蚀磨损性能提高3－12倍。     

热处理工艺对数控刀具含铟涂层硬度和耐磨损性能的影响

采用不同工艺对数控刀具含铟涂层进行了热处理,并进行了涂层硬度和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,在热处理时间4 h时,随热处理温度从250℃增加到450℃,涂层硬度先增大后减小,磨损体积先减小后增大;在热处理温度350℃时,随热处理时间从1 h延长到5 h,涂层硬度先增大后基本不变,磨损体积先减小后基本不变。热处理温度优选为350℃而热处理时间优选为4 h。     

三种热处理工艺对低合金耐磨钢组织和磨损性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜等研究了低合金耐磨钢经低温回火、循环热处理、一步配分热处理后的显微组织,采用磨粒磨损试验机测试其磨损质量.结果表明:试验钢经低温回火后的组织为板条马氏体加少量析出相;循环热处理的试验钢的马氏体板条消失,在原奥氏体晶界上和基体处均有碳化物析出相;淬火配分热处理的试验钢中的马氏体板条比较明显,并有少量的残留奥氏体.能谱成分分析可知,不同热处理工艺后试验钢中的微米尺寸的析出相主要是(Ti,Nb)C,球形与椭球形纳米尺寸析出相是(Ti,Nb,V,Mo)C.淬火加200℃低温回火处理的试验钢的硬度为46.5 HRC,循环热处理的试验钢的硬度最低,为31.48 HRC,淬火加一步配分热处理的试验钢的硬度为44.84 HRC.磨粒磨损实验结果表明,淬火加200℃低温回火处理后的试验钢的耐磨损性最佳,淬火加配分处理的试验钢的磨粒磨损性能与淬火加低温回火的试验钢相差不大,循环热处理的试验钢的磨粒磨损性能较差.     

热处理对718钢干摩擦磨损性能的影响

通过显微组织分析、硬度测试、摩擦磨损性能测试以及磨损形貌观察,研究了不同热处理工艺对718钢的组织、硬度及干摩擦磨损性能的影响。结果表明,热处理工艺对718钢的显微组织、洛氏硬度及干摩擦磨损性能有显著影响。与热轧态718钢相比,经860℃油淬+200℃回火处理后,718钢的硬度提高显著,其硬度可达49.5 HRC,其显微组织为回火马氏体+少量粒状碳化物。718钢经860℃油淬+200℃回火处理后,磨损量和平均摩擦因数最小,表现出优异的干摩擦磨损性能。     

等温热处理对机床导轨耐磨性能和热疲劳性能的影响

对GCr15Sr新型机床导轨分别进行了常规热处理和等温热处理,并测试和分析了导轨的耐磨损性能和热疲劳性能。研究发现:等温热处理可以显著改善GCr15Sr新型机床导轨的耐磨损性能和热疲劳性能;与常规热处理相比,等温热处理的导轨-40℃磨损体积减小48%,25℃磨损体积减小41%,150℃磨损体积减小59%;在500~25℃冷热循环1000次后的热疲劳裂纹级别从13级变为9级。     

热处理工艺对含镁新型热挤压模具性能的影响

为了研究热处理工艺对4Cr5Mo Si V1Mg1含镁新型热挤压模具的耐磨损性能和抗热疲劳性能的影响,选用6种不同的工艺对含镁新型热挤压模具进行热处理,并对热处理后的模具分别进行表面硬度测试、500℃高温摩擦磨损试验及热疲劳试验。结果发现:当退火温度从820℃提高到920℃或淬火温度从1000℃提高到1080℃时,模具的表面硬度、耐磨损性能和抗热疲劳性能均先升高后下降;与870℃×8 h常规退火相比,采用870℃×2 h+700℃×6 h等温退火可以使模具的表面硬度增加14%、500℃磨损体积减小45%、网状裂纹级别从2级减小至1级、主裂纹级别从2级减小至1级、热疲劳裂纹级别从4级减小至2级。因此,含镁新型热挤压模具的退火工艺优选为870℃×2 h+700℃×6 h等温退火,淬火温度优选为1040℃。     

热处理工艺对疏浚工程用船体钢组织及磨粒磨损性能的影响

为了提高疏浚工程船用低碳低合金耐磨钢的耐磨性能,分别采用淬火+200 ℃低温回火、淬火+250 ℃配分、循环热处理3种热处理工艺对试验钢进行热处理,并借助扫描电镜与透射电镜分析组织与析出相,磨粒磨损试验机测试磨损质量损失,硬度计测试热处理钢的硬度。结果表明,试验钢淬火+200 ℃回火后得到回火马氏体,基体中有少量碳化物,回火马氏体仍呈板条状;淬火-配分试验钢得到马氏体加较多残留奥氏体;经循环热处理后,试验钢中马氏体板条消失,基体中有颗粒状(Nb,Ti)C析出相。试验钢淬火-回火后硬度为39.5 HRC,淬火-配分试验钢硬度为40.5 HRC,循环热处理试验钢硬度30.8 HRC。试验钢耐磨性与硬度成正比,试验钢经循环热处理后,磨损量最大,耐磨性能最差,淬火-回火试验钢次之,淬火-配分钢耐磨性能最好。3组试验钢磨粒磨损后试样表面均出现大量犁沟,磨损机制主要是塑性变形。     

预先热处理对工程机械齿轮材料性能的影响研究

预先热处理对金属材料性能有明显影响。采用不同的预先热处理工艺对20MnCr5钢工程机械齿轮材料试样进行了处理,并进行了显微组织、表面硬度和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,与常规正火处理相比,等温正火处理、均匀化处理后等温正火处理均能有效提高材料的的表面硬度和耐磨损性能,尤其是均匀化处理后等温正火处理的效果更为显著。与常规正火处理相比,等温正火处理25℃试样的磨损体积减小22%、300℃磨损体积减小37%;均匀化处理后等温正火处理试样25℃磨损体积减小58%、300℃磨损体积减小70%。20Mn Cr5钢工程机械齿轮材料的预先热处理工艺优选为900℃×2 h均匀化退火后950℃×2 h+600℃×1 h等温正火的预先热处理。     

合金化对机电设备用镁合金性能的影响

在机电设备用Mg-Al-Zn系镁合金中添加了不同含量的合金化元素Sr或Ti,并进行了拉伸性能、耐磨损性能和抗疲劳性能的测试与分析。结果表明,添加适量的合金化元素Sr或Ti,尤其是复合添加Sr和Ti,可以提高Mg-Al-Zn系镁合金的拉伸性能、耐磨损性能和抗疲劳性能。与未添加合金元素相比,复合添加合金元素Sr和Ti可使其室温抗拉强度增加75 MPa、0℃抗拉强度增加95 MPa、室温磨损体积减少72.41%。     

热处理对超音速火焰喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层组织及性能的影响

利用超音速火焰(HVOF)喷涂工艺在316L不锈钢表面制备NiCr-Cr_3C_2涂层。采用XRD、SEM、EDS、维氏硬度计、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机等系统考察了不同热处理温度对NiCr-Cr_3C_2涂层组织结构、显微硬度及其分布、断裂韧性、结合强度以及耐磨性能的影响。结果表明:热处理可提高涂层结合强度。200～400℃,随温度升高,涂层显微硬度及耐磨损性能提高,并在400℃出现峰值,这源于固溶在NiCr合金相中的Cr_3C_2析出,形成大量细小二次碳化物硬质相,产生沉淀强化作用;高于400℃,涂层硬度下降,断裂韧性提高;1000℃热处理后,涂层结合强度降低。磨损试验表明:随热处理温度升高,磨损机制逐渐由磨粒磨损、疲劳磨损向磨粒磨损、黏着磨损转变。     

热处理温度对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金表面Ni-P-SiC复合镀层的耐腐蚀性能和耐磨性能。方法采用加入SiC微粒的Ni-P化学镀溶液,在AZ91D镁合金表面制备Ni-P-SiC复合镀层,并在不同温度下进行热处理,通过X射线衍射(XRD)、显微硬度测试、电化学腐蚀测试和摩擦磨损实验等方法分析和评价镀层的组织构成、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层经320℃热处理后,组织结构由非晶向晶体转变,并伴随有Ni3P相的析出。此温度下热处理的Ni-P-SiC复合镀层:显微硬度最高,可达1120HV,为未热处理时显微硬度(620HV)的1.81倍;自腐蚀电位为–0.697 V,较未热处理样品的(–0.727 V)有所提高;腐蚀电流密度基本最小,为0.984μA/cm~(–2);磨损体积最小,为0.324×10~(–3) mm~3。340℃热处理的复合镀层则磨损体积最大,为1.43×10~(–3) mm~3。结论在AZ91D镁合金表面制备的Ni-P-SiC复合镀层经过320℃热处理保温1 h后,复合镀层的硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能均有所提高。     

激光处理对4Cr3Mo2NiVNb钢磨损性能的影响

研究不同激光加工参数下4Cr3Mo2NiVNb钢表面的非光滑单元体的特征(包括宽度、深度、面积比及体积)、组织、硬度以及材料的磨料磨损性能.结果表明,在额定功率范围内,频率不变时随电流强度和脉宽增加,单元体变宽,体积变大,组织变粗大,硬度降低,非光滑材料磨损性能提高.当电流增大到200A、脉宽增大到15 ms后,非光滑材料的磨损性能提高幅度趋于平缓.所研究范围内300A和20 ms下获得的非光滑试样磨料磨损性能较好.非光滑材料磨损性能改善程度是非光滑单元体特征、组织及硬度综合作用的结果.     

建筑合金结构钢的表面热喷涂改性研究

采用不同的喷涂粉末对Q345建筑合金结构钢进行超音速火焰喷涂表面处理,并进行了耐腐蚀性能、耐磨损性能和抗疲劳性能的测试与对比分析。结果表明:喷涂粉末的化学成分对Q345建筑合金结构钢的耐腐蚀性能、耐磨损性能和抗疲劳性能均产生重要影响;与喷涂Al-15%V混合粉末相比,喷涂Al-15%V-2%纳米Cr-0.5%RE混合粉末可使其腐蚀电位正移399 mV,磨损体积减少87.9%;其优选的喷涂粉末为Al-15%V-2%纳米Cr-0.5%RE混合粉末。     

表面热处理工艺对建筑结构钢耐磨损性能的影响

采用三种不同的工艺对Q235建筑结构钢进行了表面热处理,并分别在25℃(室温)和350℃(高温)进行了耐磨损性能的测试与分析。结果表明:三种表面热处理工艺对其耐磨损性能的改善效果依次为:超声振动激光表面淬火激光表面淬火感应加热表面淬火。表面热处理工艺优选为超声振动激光表面淬火。与未表面热处理的试样相比,超声振动激光表面淬火使其室温和高温磨损体积分别减小69%、85%。     

搅拌摩擦加工对汽车用2A50铝合金组织和耐磨性能的影响

对汽车用2A50铝合金试样进行搅拌摩擦加工(Friction Stir Processing,FSP)处理,分析其耐磨损性能和显微组织。结果表明,2A50铝合金经过FSP处理后,晶粒得到明显细化,耐磨损性能显著提高。当搅拌头旋转速度从600r/min逐步增大到1 800 r/min时,合金的晶粒先细化后粗化,耐磨损性能先提高后下降。与未进行FSP处理的相比,采用1 200 r/min旋转速度进行FSP处理后,2A50铝合金试样的磨损体积减小了32. 7%,耐磨损性能显著提高。     

FSP表面改性球墨铸铁组织及抗冲蚀磨损性能

对铁素体基球墨铸铁实施搅拌摩擦加工(FSP),利用硬度仪、SEM、EPMA、XRD及冲蚀磨损试验机,研究了FSP对铁素体基(FB)球墨铸铁组织演化的影响,以及冲蚀磨损角度对两种铸铁耐冲蚀磨损性能的影响。研究表明,FB球铁经FSP后,热机影响区内石墨因搅拌作用而拉长,其他区域石墨维持球状形貌。距离搅拌摩擦表面越远,基体中马氏体及残留奥氏体含量越低,硬度相应的越低,热影响区(HAZ)内马氏体以及残留奥氏体生成于石墨周边,其余部分为铁素体。FB球铁随着冲蚀磨损角度增大,抗冲蚀磨损性能提高。而FSP球铁冲蚀磨损率曲线呈双峰形态,20°及45°冲蚀角度下耐冲蚀磨损性能较好。