洁净燃料发动机粉末冶金阀座熔渗烧结工艺研究

采用正交试验优化了洁净燃料发动机粉末冶金阀座熔渗烧结工艺参数,分析了熔渗烧结工艺参数对阀座密度和上下面硬度等性能的影响。结果表明:随着渗铜量的增加,阀座材料密度迅速增加,上下表面硬度差距缩小。熔渗烧结温度对阀座材料密度影响不大。当熔渗烧结温度从1130℃升高到1165℃,材料硬度逐渐提高;当温度达到1200℃后,Co–Cr–Mo硬质颗粒中合金元素向基体中发生明显扩散,导致阀座硬度下降。熔渗烧结时间对材料密度影响不大,缩短时间有利于缩小上下面硬度差距。当渗铜质量分数达到20%,渗铜温度1165℃,渗铜时间40 min,阀座力学性能最佳。熔渗烧结后密度为8.15 g·cm~(-3),上下表面硬度分别为HRC 30.4和HRC 30.1,基体材料与Fe–Mo、Co–Cr–Mo硬质颗粒均有一定的冶金结合。     

Co-Cr-Mo-Si颗粒强化铁基材料的研制

采用烧结 -熔渗和后续热处理工艺制备了Co Cr Mo Si硬质相颗粒强化的高性能铁基粉末冶金气门座材料。研究了不同状态下材料的显微组织以及Co Cr Mo Si硬质相颗粒和合金元素对材料性能和组织变化的影响。结果表明 ,材料烧结态孔隙多 ,硬质相颗粒与基体结合不完全。熔渗后 ,孔隙明显减少 ,致密度较高 ,显微组织为针状珠光体、铁素体、粒状碳化物和游离铜 ,硬质相颗粒作为独立相存在于组织中 ,并且与基体形成较为理想的界面结合强度。热处理后 ,显微组织为细针状的马氏体、残余奥氏体、游离铜 ,细小粒状的碳化物和以独立相存在的硬质相颗粒。这种组织可以明显提高材料的硬度、密度和强度 ,并且还具有一定的塑性和冲击韧性。合金元素的加入 ,可以细化晶粒 ,提高材料的机械性能     

电冶金铁基碳化钨复合材料热处理对组织和耐磨性的影响

所试验的电冶金铁基碳化钨颗粒复合耐磨材料(％：40WC，0．60C，1．80Cr，0．70Mo)的碳化物相为WC，(Fe3W3)C和Cr23C6，铸态材料经900℃退火后的硬度为HRC45，经1150℃淬火，1．50℃回火后复合材料中碳化物分布均匀，其韧性和耐磨性均高于1050℃淬火，1．50℃回火的材料性能。     

冷处理及回火次数对刀剪用M390粉末钢组织和性能的影响

通过对M390粉末不锈钢进行淬火、冷处理和低温回火，研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：冷处理降低合金中残余奥氏体的数量，大幅度提高材料硬度和抗弯强度；1 180℃淬火试样冷处理后，随回火次数的增加，单位面积碳化物颗粒总数和平均粒径增加，硬度下降，一次回火后硬度达到61.1 HRC;1 130℃淬火试样冷处理后，随着回火次数增加，单位面积颗粒总数不断增加，平均粒径和硬度下降，一次回火后硬度达到60.0 HRC；淬火温度和回火次数对抗弯强度影响不大，合金抗弯强度为4 000 MPa左右。     

热处理对Cr8Mo2WSiV工模具钢组织和性能的影响

试验了淬、回火温度对成分为(％)：0．95C，0．93Si，7．94Cr，1．93Mo，0．92W，0．25V的工模具钢Cr8Mo2WSiV的组织和硬度的影响。结果表明Cr8Mo2WSiV钢1050℃淬火组织为马氏体、块粒状碳化物和少量残余奥氏体，1050℃淬火，520℃回火后，钢的HRC硬度值可达63，并具有较好的韧性。     

热处理工艺对18%Cr马氏体不锈钢组织与力学性能的影响

以羰基Fe粉以及Cr_3C_2,VC,Mo_2C等碳化物粉末为原料,制备Cr含量(质量分数,下同)为18%的粉末冶金马氏体不锈钢。将不锈钢分别在1 050℃和1 150℃下淬火,然后于200~590℃下进行回火处理,研究热处理工艺对不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:粉末冶金18%Cr马氏体不锈钢的基体中存在M_7C_3型以及MC型碳化物,随回火温度升高,碳化物数量增多并且碳化物形态由原来的部分连续状向孤立、块状转变。1 150℃温度下淬火的不锈钢,其硬度较高,HRC最高达63.9,在较低温度下(200℃)回火时,抗弯强度为2 002 MPa,而在530℃温度下回火后,抗弯强度大幅升高至3 093 MPa。1 150℃淬火的不锈钢,其冲击韧性较低,随回火温度升高而升高。热处理后的不锈钢断裂形式均为准解理断裂。     

热处理工艺对2Cr12NiMo1W1V叶片钢组织和性能的影响

为了解决2Cr12NiMo1W1V钢短时持久性能低的问题,采用OIM、SEM、TEM等手段研究了不同淬火和回火工艺下超超临界叶片用2Cr12NiMo1W1V马氏体耐热钢的组织、室温力学性能及短时持久性能。结果表明,随着淬火温度的提升,抗拉强度和冲击吸收功略有增加,屈服强度和硬度呈降低趋势,塑性变形不明显,合金的持久性能显著增加。2Cr12NiMo1W1V优化的热处理工艺为1 038℃淬火+675℃回火,合金的强韧性和持久性能较好。微观组织分析表明,提高淬火温度,合金中的大颗粒M23C6的碳化物更多固溶到基体中,并在回火过程中大量析出细小的M23C6相,减少了短时持久过程中裂纹起源,阻碍位错运动,使合金抵抗高温变形的能力增加,改善了合金的持久性能。     

8Cr4W9V2钢的热处理工艺和性能

研究了8Cr4W9V2耐温轴承钢的热处理工艺和性能,发现其最佳热处理工艺参数为淬火温度1 230 ℃,回火温度550 ℃;回火3次,每次1.5 h.经上述热处理后,钢的硬度为HRC 64.4,无缺口冲击韧性为48.3 J/cm2,并且具有良好的抗回火软化性能和优异的高温性能,接触疲劳寿命L10=15.12×107次,是Cr4Mo4V钢的2倍.     

等离子钨钼镝合金层的强化工艺及抗回火性能

利用双层辉光等离子渗金属技术和固体渗碳法在Q235钢表面获得与冶金高速钢成分相当的等离子钨钼镝合金层,并对合金层进行不同温度的淬火和回火作为复合强化热处理,得到硬度和抗回火性都较高的合金强化层。采用场发射扫描电镜(附带能谱仪)和显微硬度计研究不同热处理工艺对等离子钨钼镝合金强化层的显微组织,硬度和抗回火性能的影响,结果表明,等离子钨钼镝合金层的最优强化热处理工艺为1050℃淬火+550℃回火,所得强化层中碳化物呈颗粒状弥散分布,且数量最多,尺寸最小(≤1μm),未经回火的表面硬度为1144HV_(0.05),在550℃回火出现二次硬化,表面硬度达到1153 HV0.05。     

热处理工艺对2Cr11Mo1VNbN耐热钢组织和性能的影响

 为了解决2Cr11Mo1VNbN钢短时持久性能低的问题,采用OM、SEM、TEM等手段研究了不同淬火和回火工艺下超超临界叶片用2Cr11Mo1VNbN马氏体耐热钢的组织、室温力学性能及短时持久性能。结果表明,随着淬火温度的提升,强度和硬度增加,冲击吸收功在1 075 ℃后呈降低趋势;1 125 ℃淬火+660 ℃回火后,该钢的649 ℃+228 MPa的短时持久性能明显提升。回火温度高于660 ℃,强度和硬度降低,冲击吸收功增加,短时持久性能急速衰减。微观组织分析表明,提高淬火温度,合金中的一次粗大铌的碳化物更多地固溶到基体中,析出数量减少,固溶强化作用增加,强度和硬度增加,使合金的弱化区减少,提高了材料抵抗高温变形的能力,改善了合金的持久性能。     

差温热处理工艺对Cr5钢摩擦磨损性能的影响

 运用扫描电镜观察Cr5钢在不同淬火温度下的显微组织,通过洛氏硬度计和摩擦磨损试验机分析淬火温度对Cr5钢摩擦磨损性能的影响。结果表明：Cr5钢淬火后的基体组织是马氏体,基体上会分布有未溶碳化物。随着淬火温度提升,未溶碳化物逐渐减少,淬火组织逐渐均匀化,但淬火温度达到一定值(1 050～990 ℃)时,碳化物基本溶解完全,组织较均匀,硬度值最大,为54.7HRC,磨损失重量最小,磨损表面相对较平整,耐磨性相对较好;继续升高淬火温度,马氏体组织粗大化,使得硬度有所降低,耐磨性下降。     

低合金高速钢HYW3的化学成分设计

高速钢一次碳化物数量提高锯条的耐磨性,但过多的碳化物和大块的一次碳化物会降低韧性,而高速钢基体硬度和回火析出物的弥散细小二次碳化对耐磨性影响更大。机用锯条材料应保证淬火基体中具有较高的合金固溶度,回火时弥散析出足够数量的特殊碳化物以提高基体硬度和保留部分更耐磨的较小一次碳化物。HYW3是遵循高速钢的合金化原理,合理选用C、W、Mo、Cr、V、Si合金元素,其主要性能接近或达到通用型高速钢水平,生产成本降低30％。     

V-N微合金化含钨改型Cr5W冷轧工作辊用钢

开发了加V-N合金的含钨改型Cr5W工具钢(%:0.70～0.90C、≤1.00Si、0.20～0.60Mn、4.50～5.50Cr、1.00～1.50W、≤0.15Mo、≤0.3V;300×10^-6～350×10^-6N)。Cr5W钢960℃淬火后组织为马氏体+碳化物,平均HRC硬度值为63.5,180℃回火后的平均HRC值为63.2,高于Cr5钢(%:0.70～0.90C、≤1.00Si、0.20～0.60Mn、4.50～5.50Cr、0.15～0.70Mo;80×10^-6～120×10^-6N)180℃的回火硬度(HRC值62.3),在相同硬度下,Cr5W钢的相对耐磨性较Cr5钢提高50%。     

钒含量对Cr8Mo2SiV冷作模具钢组织与性能的影响

研究了钒含量(0.28%和0.50%,质量分数,下同)的变化对Cr8Mo2SiV钢组织和性能的影响。结果表明,随着钒含量的增加,一次碳化物尺寸增大,淬火峰值硬度向高温区移动,钒含量0.5%的Cr8Mo2SiV钢的淬火晶粒尺寸明显小于钒含量0.28%的Cr8Mo2SiV钢。经1 040℃淬火、180~520℃回火后,随着钒含量的升高,Cr8Mo2SiV钢的二次硬化峰值硬度以及二次硬化峰之前的回火硬度均明显提高。钒对提高Cr8Mo2SiV钢的淬火温度和二次硬化效应有利。     

CW6Mo5Cr4V2与W6Mo5Cr4V2钢的性能比较

用试验比较了CW6Mo5Cr4V2(CM2)与W6Mo5Cr4V2(M2)钢的性能。试验表明,在相同淬火温度下,CM2的淬回火硬度和红硬性明显高于M2,淬火晶粒比M2粗大,冲击功比M2低。CM2在1 160~1 200℃淬火可获得优良的综合性能。在1 220℃以上淬火,CM2的过热倾向显著,冲击功急剧下降。碳和钨钼含量的变化对CM2的淬火温度影响很大。要使CM2淬火过程易于控制,收窄其主要成分范围是关键。     

碳化物形成元素对高速工具钢热处理硬度的影响

高速工具钢，例如JIS SKH51在高硬度下使用，在淬火操作中要求高的淬火温度。本研究的目的是要搞清楚碳化物形成元素——Cr、Mo、W和淬火温度对硬度的影响。所获得的结果如下：1、通过将Cr含量从2％增加到8％，在从1373K开始淬火和在最佳回火温度下回火时，每份Cr使硬度提高约1．6HRC。然而，从1473K开始淬火时，含2～6％Cr的钢显示出几乎相同的硬度。8％Cr钢的硬度显得比其它钢低。2、在Mo和W的情况下，从1373K开始淬火时，每个重量当量使硬度增加约0．3HRC。从1473K开始淬硬时，硬度没有差别。3、硬度随着碳化物，特别是碳化铬固溶量的增加而上升，由于碳化铬比其它碳化物固溶得快，所以当淬火温度低时，高铬钢适合于获得高硬度。     

粉末锻造Fe–Ni–Cu–C–Mo齿轮材料热处理及性能研究

对Fe–Ni–Cu–C–Mo粉末锻造材料的锻后热处理工艺进行了研究,通过动态连续冷却转变试验绘制出该材料的连续冷却转变（continuous cooling transformation,CCT）曲线,指导材料锻后冷却工艺的选取。对Fe–Ni–Cu–C–Mo淬火试样进行不同温度的低温回火试验,探究不同回火温度对该材料微观组织与力学性能的影响。结果表明,当锻后冷却速率大于7.0 ℃·s?1时,Fe–Ni–Cu–C–Mo粉锻材料组织全为马氏体,硬度趋于稳定;在150 ℃和175 ℃回火,碳化物均匀地分布在马氏体板条内部,起到析出强化的作用,材料表现出优异的抗拉性能。     

核阀密封面FCo-5合金粉末激光熔覆层的组织与性能

以FCo-5自熔性钴基合金粉末为堆焊材料,在0Cr18Ni12Mo3Ti核阀试样表面制备厚度为2.04 mm、横截面单圆弧拟合半径为2.69 mm的密封面激光熔覆层。利用SEM和XRD分析熔覆层的微观结构和物相,测试熔覆层的显微硬度及最小厚度处的高温硬度。结果表明:熔覆层从界面到表层的结晶形态依次由平面晶向胞状树枝晶、多方向生长树枝晶、细小树枝晶过渡;中、上部组织主要由γ-Co奥氏体枝晶、枝晶间层片状共晶组织以及弥散分布的Cr23C6硬质颗粒组成;在距界面1.52~1.60 mm的区域,密封带宽度为2.95~3.18 mm,常温硬度阈值为44.3~45 HRC;在650℃以下时,熔覆层最小厚度处具有优异的抗蠕变性能和高温硬度特性,经720℃以上回火处理后有较强的二次硬化效应。     

热处理工艺对Cr12MoV钢组织及硬度的影响

采用金相显微镜、XRD射线衍射仪及维氏硬度计等,研究了普通热处理和深冷处理工艺对Cr12MoV钢显微组织及硬度的影响.结果 表明:Cr12MoV钢经普通热处理和深冷处理淬火后的组织均为隐针马氏体+残余奥氏体+碳化物,200℃低温回火后组织转变为回火马氏体+碳化物+残余奥氏体.深冷处理可大幅减少钢中残余奥氏体,提升钢的硬...     

淬火温度对M4粉末高速钢组织和性能的影响

为了研究淬火温度对M4粉末高速钢组织和性能的影响, 利用光学显微镜观察高速钢试样的金相组织, 对淬火组织的晶粒度进行评级, 并对回火组织中碳化物的组成和分布进行统计; 采用洛氏硬度计和材料万能试验机测试试样的硬度和抗弯强度。结果表明: 随淬火温度的升高, M4粉末高速钢淬火后硬度先上升后下降, 在1200 ℃时出现最大值HRC62.9;淬火态试样的晶粒度随淬火温度的升高而降低。经三次回火后M4粉末高速钢硬度值较淬火态均有提高, 且随淬火温度的升高, 先增高后下降, 在淬火温度为1190 ℃时达到最大值HRC66.4。随淬火温度的升高, 回火态试样的抗弯强度逐渐下降, 碳化物聚集长大倾向明显, 尺寸均匀性下降。M4粉末高速钢的最优淬火温度区间为1180~1190 ℃。