5Cr8Mo2SiV钢淬火和回火过程中碳化物的析出

对球化退火后的5Cr8Mo2Si V刃具钢进行淬火和回火工艺的探究,用SEM和EDS对淬、回火后的显微形貌进行分析,用碳化物电解萃取和XRD分析等研究了5Cr8Mo2Si V刃具钢淬、回火过程中碳化物的析出行为,并用Jmat-Pro模拟回火过程中碳化物析出相的变化。结果表明:5Cr8Mo2Si V钢退火试样在1100℃淬火+520℃回火时有明显的二次硬化现象,球化退火组织中存在VC、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Fe_3C、Si C和Mo_6C类碳化物。Mo_6C、Si C、Fe_3C、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物随着淬火温度升高依次溶入马氏体基体,最终只有VC分布在基体上。Mo_2C、VC、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6型碳化物在回火过程中从马氏体中析出,且Mo_2C和VC型碳化物在520℃回火析出量出现峰值。结合Jmat-Pro模拟结果发现,5Cr Mo2Si V钢的二次硬化现象是残留奥氏体二次淬火和Mo_2C粒子的第二相强化共同导致,且Mo_2C粒子第二相强化效应符合位错切过机制。     

含铌热作模具钢中碳化物的演变对热稳定性的影响

利用透射电镜观察、能谱分析以及三维原子探针分析微观原子分布等方法,结合热稳定性实验数据,对含铌热作模具钢SDH8Nb中碳化物的形态、大小及其变化情况和对材料热稳定性能的影响进行了研究。结果表明:SDH8Nb钢的热稳定性明显优于传统的H13钢。淬回火后,在SDH8Nb钢中,主要碳化物为垂直态的长棒状Mo2C型碳化物,以及少量的Cr和V的碳化物,而Nb元素在淬回火后固溶到基体中,经过长时间保温后,以NbC的形式析出,提高了材料的抗回火软化能力。     

H11锻制模块低倍碳化物剥落形成原因分析

针对?1,100mm电渣锭生产的H11钢锻制模块的低倍碳化物剥落形成原因分析,结果表明电渣重熔过程熔速过快,结晶器冷却强度不足,造成重熔过程中Cr、Mo、V元素的成分偏析,合金碳化物大量聚集,导致低倍热酸侵蚀后出现碳化物剥落缺陷。通过降低电渣重熔过程熔速至13kg/min、结晶器冷却水水温降至35℃以下,可以避免H11模块出现低倍碳化物剥落缺陷。     

H13钢回火组织及碳化物转变规律

通过微观组织和第二相分析,以及力学性能测试,研究了400～700 ℃范围内回火温度对H13钢组织及碳化物转变的影响。结果表明,400～550 ℃回火,基体组织为回火马氏体,碳化物主要为Mo2C和VC;硬度在550 ℃回火达到峰值,出现二次硬化效应。600～650 ℃回火时,组织为回火屈氏体,主要碳化物为Fe3M3C和Cr7C3,同时,马氏体大量分解,碳化物粗化,硬度急剧下降,韧性快速升高;700 ℃回火时,基体为回火索氏体,碳化物明显聚集长大,表现出过时效。     

稀土钇对H13钢组织与性能的影响

研究了不同稀土Y含量对H13模具钢组织和性能的影响。实验室采用电渣重熔冶炼获得了稀土Y的质量分数分别为0.0008%、0.0060%和0.0120%的H13钢电渣锭。利用OM、SEM、TEM和热力学计算等方法研究稀土Y对组织的影响;利用冲击试验机和显微硬度计探究了稀土Y对性能的影响。结果表明,稀土Y使H13钢中的隐晶马氏体的形貌变成狗骨状,随着稀土Y含量的增加,隐晶马氏体呈局部细小和弥散分布趋势;H13钢中凝固终点处残留液相中元素的浓度达到高碳高合金钢的浓度,导致液析碳化物生成。稀土Y的质量分数为0.0120%时,钢中C元素的偏析度由1.292降低至0.529,合金元素Cr、Mo、V的偏析度也均有降低;钢中5μm以上的碳化物占比最低,碳化物的平均尺寸为3.13μm;钢热处理后的横向冲击吸收能量为19.5 J,退火和回火后的维氏硬度分别为244.4和525.5 HV0.5。     

冶炼工艺对大尺寸铝挤压模具钢组织和性能的影响

利用金相显微镜和冲击试验机等研究了冶炼工艺对大尺寸铝挤压模具钢H13钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢采用电渣熔速15～16kg/min和13～14kg/min两种不同的冶炼工艺,可以生产出化学成分符合NADCA#207标准的H13钢。采用电渣熔速13～14kg/min,电渣重熔?1,100mm电渣锭,大型快锻机锻造成材?635mm圆钢,退火组织碳化物分布更加均匀,未见液析碳化物和网状碳化物,冲击韧性比采用电渣熔速15～16kg/min的?635mm圆钢的平均冲击功提高11.7%。     

热处理对含Co热作模具钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、SEM、EDS、冲击试验机等测试方法研究了热处理工艺对新型含Co热作模具钢H-Co的组织和力学性能的影响,结果表明:H-Co钢中V含量的降低减少了VC碳化物含量,而高Mo含量使得钢中易于析出低熔点Mo6C碳化物,且淬火过程中易溶解进基体,因此当淬火温度高于1050℃,H-Co钢晶粒度级别急剧降低。H-Co钢最佳淬火温度为1030℃。H-Co钢二次硬化峰值温度超出H13钢30℃,600℃回火可获得硬度48.4 HRC,高出H13钢约3 HRC。H-Co钢可调质到更高的硬度水平的同时获得更高的冲击性能。     

Nb对芯棒用H13钢偏析、液析碳化物及力学性能的影响

利用OM,SEM,EDS,EBSD,硬度测试及冲击韧性实验等分析手段,对比研究H13钢和添加0.06%Nb(质量分数)H13钢(H13-Nb)芯棒偏析、液析碳化物、组织及力学性能.结果表明,与标准H13钢相比,H13-Nb中Nb加重了偏析,导致高温扩散过程偏析未能有效改善;Nb使MC液析碳化物类型由以VC为主变成以(V,Nb)C为主,提高了MC液析碳化物的析出温度,并使液析碳化物数量增加;退火态H13-Nb的严重偏析组织在淬、回火后表现为有效晶粒尺寸较大且不均匀,其较多的液析碳化物未减少;在冲击实验中,链状液析碳化物聚集的地方易产生开裂,断口上表现为横向条纹,导致韧性较低.     

Ti含量对H13热作模具钢组织及性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和洛氏硬度计研究了Ti含量对H13热作模具钢的力学性能和回火稳定性的影响,并分析和讨论了试验钢淬回火后析出碳化物的类型。结果表明:Ti元素(0.127%)的加入提升了H13钢的硬度、室温抗拉强度和塑性;合金元素Ti具有细化回火马氏体板条尺寸的效果;Ti含量为0.127%时,试验钢碳化物主要为富Cr的M23C6、M7C3、V2C和多种硬质相;微量元素Ti(0.127%)的添加提高了H13钢640℃以下的回火稳定性,且在高温(700℃)回火后,Ti元素提高了H13钢的高温回火硬度。     

电渣重熔M2高速钢共晶碳化物控制研究

采用普通电渣重熔工艺和新型抽锭式电渣重熔工艺制备M2高速钢,研究了熔池深度与局部凝固时间等参数对高速钢铸锭共晶碳化物形貌和类型的影响.结果表明,电渣重熔工艺不改变碳化物类型,两种工艺制备的M2铸锭都存在M6C、MC、M2C三种类型的碳化物.抽锭式电渣重熔工艺通过有效控制电渣锭直径(D=120 mm)、熔速(11 mm/min)及熔池深度(h=50 mm),减少局部凝固时间,促进平直层片状共晶碳化物转变为离异棒状、粒状碳化物,碳化物平均晶粒尺寸小于50 μm.加快冷却速度会降低组织中共晶碳化物的质量分数,同时也会降低共晶碳化物中强碳化物形成元素如W、Mo、V的含量,使更多碳化物及合金溶于基体中.     

PHASE AND STRUCTURE TRANSFORMATION OF BAINITE IN 3Cr3Mo3VNb STEEL DURING TEMPERING

本文研究了3Cr3Mo3VNb钢等温淬火后贝氏体回火时的相及组织转变规律。实验结果表明,贝氏体的二次硬化机制和马氏体一样,主要是由Mo_2C,V_4C_3,NbC等细小弥散的合金碳化物析出造成的。回火时,贝氏体中粗大的渗碳体溶解较慢,减慢了合金碳化物的析出速率。贝氏体中的残余奥氏体分解和转变的行为与马氏体中的不同。贝氏体中位错密度较低,不利于合金碳化物的聚集粗化。以上诸因素的共同作用,使贝氏体具有比直接淬火所获得的马氏体更高的二次硬化效应、热强性和组织稳定性。     

离心铸造WC/钢复合材料显微组织

采用离心铸造工艺制备了以废弃的轴承钢GCr15为基体,WC颗粒为硬质相的WC/钢复合材料.用金相观察和X射线衍射等分析方法,对该材料的显微组织进行了研究.结果表明:离心铸造WC/钢复合材料的显微组织是由莱氏体(P+Fe_3C_Ⅱ(共晶))、一次渗碳体(Fe_3C_Ⅰ)、二次渗碳体(Fe_3C_Ⅱ)、合金渗碳体((Fe,M)_3C)等碳化物及粒状珠光体组成,且其中有大量细小的WC、W_2C、再结晶W-Fe-C颗粒以及M_6C、M_7C_3、M_(23)C_6等碳化物颗粒析出;碳化物的形态较多,主要有网状、鱼骨状、树枝状和条块状.     

Comparative Study of the Magnetic Properties and Glass-Forming Ability of Fe-Based Bulk Metallic Glass with Minor Mn,Co, Ni,and Cu Additions

Fe_(43)M_5Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2 (M=Mn,Co,Ni,and Cu in at.%)bulk metallic glasses(BMGs)are synthesized using the suction casting technique,and the glass-forming ability(GFA),microstructure,and thermal and magnetic properties of these glasses are extensively examined using X-ray diffraction,differential scanning calorimeter,and vibrating sample magnetometer techniques.Among the four BMG alloys,Fe_(43)Ni_5Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2 exhibits the lowest coercivity and the highest saturation magnetization,Curie temperature,effective magnetic moment,and GFA.By contrast,Fe_(43)Mn_5Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2 presents the poorest magnetic properties,such as the highest coercivity and the lowest saturation magnetization,Curie temperature,and effective magnetic moment.Fe_(43)Cu_5Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2 demonstrates the lowest thermal stability and GFA.The observed thermal,structural,and magnetic properties of these BMG alloys are discussed in terms of the kinetics of BMG synthesization and the formation of different ferromagnetic,ferrimagnetic,and antiferromagnetic phases.     

离子渗碳温度对316L不锈钢渗层组织和性能的影响

利用低温离子渗碳技术.在不同温度下对AISI 316L奥氏体不锈钢进行渗碳处理.利用光学显微镜、显微硬度计、XRD以及电化学测试技术研究了渗碳温度对不锈钢表面显微组织和性能的影响.结果表明,渗碳温度显著影响AISI 316L奥氏体不锈钢渗碳层的组织结构与性能.渗碳温度在400～550℃之间时,可以获得无碳化物析出的、具有单一γ_c相结构的渗碳层;渗碳温度在550℃时,渗碳层为γ相+Cr_(23)C_6+Cr_7C_3+Fe_3C+Fe_2C的混合组织.渗碳层的厚度与硬度均随渗碳温度的升高而增加.550℃是AISI 316L奥氏体不锈钢中铬的碳化物析出的临界温度.为了避免铬的碳化物析出而降低不锈钢的耐蚀性能.奥氏体不锈钢渗碳必须在低于550℃的渗碳温度下进行.     

Microstructures and Hardness of 8CrWMoV Steel with Multiple Types of Ultra Fine Carbides

The structure and hardness of 8CrWMoV steel with multiple types of ultra fine carbides are studied after annealing, quenching and tempering in this paper. The results show that multiple types of carbides M3C, M7C3, M23C6, M6C and MC were observed in the annealed steel. Nucleation and coalescence of new carbides, partial dissolution of original carbides in 7 phase region during annealing at 800-840℃, result in ultra-fine carbides. Average size of the carbides is 0.33～0.34μm in the steel annealed at 800～840℃. Because M3C and M23C6 dissolve easily in austenite, the high hardness HRC63～65 can be obtained by quenching at 840～860℃. Un-dissolved carbides M6C and MC (VC) can effectively prevent the coarsening of austenitic grain, and conduce to obtain very fine martensite. The retained austenite can be easy to decompose during tempering at low and middle temperature due to the precipitation of multiple types of carbides and the good tempering-resistance of the steel is obtained. The microstructure and property of the steel after heat treatment can be accurately explained by calculating based on phase equilibrium thermodynamic.     

MSSBAUER STUDY ON MAGNETIC ANISOTROPY OF AMORPHOUS ALLOY Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_4C_2

本文研究了Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_4C_2非晶态合金在磁场退火时的反常磁各向异性变化。结果表明,在430℃磁场热处理时优先发生了表面晶化现象,导致垂直磁各向异性的反常增大。磁矩取向的择优性取决于压应力引起的和磁场热处理感生的两种磁各向异性。     

PROCESS OF CARBIDE PORMATION DURING AUSTENITEPEARLITE TRANSFORMATION IN CHROMIUM STEELS

研究了四种高铬钢在恒温分解为珠光体时的碳化物形成过程。对所得结果和其他作者的结果进行了分析,得到统一的规律。 在铬钢中,珠光体转变时可以直接形成(Fe,Cr)_3C,(Cr,Fe)_7C_3或(Cr,Fe)_(23)C_6。但是,不同类型碳化物的形成并不决定于平衡图上所要求的碳化物类型,而决定于奥氏体中的Cr:C比值。Cr:C比值对碳化物成核的过程起着主导的作用。     

非晶态合金Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_4C_2磁各向异性的Mssbauer谱研究

本文研究了Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_4C_2非晶态合金在磁场退火时的反常磁各向异性变化。结果表明,在430℃磁场热处理时优先发生了表面晶化现象,导致垂直磁各向异性的反常增大。磁矩取向的择优性取决于压应力引起的和磁场热处理感生的两种磁各向异性。     

H13钢退火态中的碳化物分析

H13热作模具钢在850℃保温2 h后,以25℃/h速度缓慢冷却至室温。用SEM观察合金组织经球化退火处理后的形态变化,用EDS、XRD、TEM和萃取分离方法对H13钢退火态中碳化物进行了定性和定量分析。结果表明,经850℃球化退火处理后,合金中原有的马氏体组织和珠光体组织基本转化成球状碳化物,主要碳化物类型有4种:MC、M6C、M7C3、M23C6,而且不同类型的碳化物所含的主要合金元素不同,MC中的主要合金元素为V,M7C3和M23C6中的主要合金元素为Cr,M6C中的主要合金元素为Mo和Cr。     

MOSSBAUER STUDY ON MAGNETIC ANISOTROPY OF AMORPHOUS ALLOY Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_4C_2

Magnetic anisotropies of the amorphous alloy Fe_(71)Ni_(10)B_(13)Si_(14)C_2 annealed in magnetic fieldhave been studied using Mossbauer spectroscopy and X-ray diffraction.It is shown that thedistribution of moments in the annealed sample are determined by both stress-produced andthermomagnetic treatment-induced magnetic anisotropies.