抗冲击磨损堆焊合金的组织与性能

针对具有冲击磨粒磨损工况条件,成功研制出了一种奥氏体堆焊焊条EKCM50.该堆焊材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系,经过系统试验和现场应用,并与传统的高锰钢焊条对比,表明此种堆焊材料具有焊接工艺性好、堆焊金属加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点.通过对该材料的加工硬化和磨损性能的试验研究,探讨了此种奥氏体材料的加工硬化及耐磨机理,以及加入的合金元素对该焊接材料的耐磨性及耐磨机理的影响规律.     

耐磨堆焊材料的研制

在冲击磨料磨损工况条件下工作的工件磨损十分严重,直接导致了生产成本增加,为企业增添了很大的负担.针对该种磨损工况,通过系统试验成功研制出一种抗冲击磨料磨损堆焊焊条.该堆焊焊条为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系,经过实验室试验和现场应用,表明此种堆焊焊条具有焊接工艺性好、堆焊金属加工硬化率高和耐凿削式冲击磨损性能优异的特点.此外,通过对该材料的加工硬化和耐磨性能及其机理的试验研究,探讨了此种堆焊焊条的加工硬化及耐磨机理.     

马氏体耐磨堆焊药芯焊丝熔敷金属组织与性能

采用自制马氏体耐磨药芯焊丝制备马氏体堆焊层,通过焊接实验研究其焊接成形,并分析其组织和性能。结果表明:堆焊组织为马氏体+残余奥氏体组织,其平均硬度为50 HRC,堆焊层底部硬度低于表面硬度;堆焊层平均磨损失重为1.7 mg,堆焊层耐磨性优于42Cr Mo材料,堆焊层平均抗弯强度为1 182 MPa,与42Cr Mo钢材的抗弯强度较为接近。     

中铬奥氏体合金抗冲击磨损堆焊材料

针对高应力磨粒磨损工况条件研制的中铬Ｃ－Ｃｒ－Ｍｏ系奥氏体体堆焊材料ＦＡＷ焊条,具有焊接工艺性好,堆焊金属抗裂性好和加工硬化率高的特点,是替代奥氏体锰钢的理想焊接材料。通过对该材料的化和磨损性能及其机理的试验研究,探讨了合金的冷作硬化及冲击磨损的一般规律。硬化机制以形变强化与碳化物析出强化为主,磨损形式以塑性凿削式去除为主。     

钼铁对高锰钢自生碳化物组织与耐磨性的影响

通过在D256焊条药皮中加入一定量的钛铁、钒铁、钼铁、铬铁、碳化硼、石墨和稀土,利用焊接冶金反应在堆焊层中自生成硼化物、碳化物等硬质颗粒以提高耐磨堆焊材料的抗磨粒磨损性能.本文利用金相显微镜对堆焊层显微组织进行分析,通过硬度试验、磨损试验等,研究了焊条药皮组分中钼铁的加入对堆焊层硬度及耐磨性的影响.研究结果表明:加入钼铁后,堆焊层硬度和耐磨性都有所提高,其最高硬度达到60 HRC,比D256焊条提高了8HRC,耐磨性也提高了1倍.     

Cr-B-W-V系铁基高温耐磨堆焊合金及耐磨机理的研究

通过高温硬度、高温磨损、高温金相试验，成功地研究出了铁基Cr－B－W－V系高温耐磨料磨损等离子弧堆焊合金，替代价格昂贵的镍基和钴基等离子弧堆焊合金。同时系统研究了合金元素对高温硬度、高温耐磨性的影响规律及耐磨机理。     

铬碳化合物对Fe-Cr-C堆焊层组织耐磨性影响的研究

耐磨堆焊已经成为了零件表面修复,延长设备使用寿命的重要方法之一。堆焊层金属的硬度和在不同工作环境下的磨损量是衡量其耐磨性的重要指标,而耐磨料磨损的性能和耐冲击磨损的性能往往不能兼得。研究Fe-Cr-Ti-C系药芯堆焊焊丝,通过对其堆焊层硬度、耐磨料磨损和耐冲击磨料磨损性能的研究,发现(Fe,Cr)7C3、Cr23C6等硬质相的存在数量和形式,与其在马氏体、奥氏体基体中的生长方式对堆焊层的硬度、耐磨性有显著的影响,探讨了加工硬化和硬质相的不同生长方式对材料在有冲击和无冲击条件下磨损量的变化规律。     

自生碳化物增强高锰钢堆焊材料的研究

通过在D256焊条药皮中加入钛铁、钒铁、石墨、稀土以及中碳锰铁,利用焊接冶金反应在高锰钢堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性,优化焊条药皮成分及配比,初步研制出具有优良耐磨性能的高锰钢自生硬质碳化物堆焊材料。研究结果表明:该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,堆焊层硬度达到53HRC,耐磨性优于D256焊条,具有较高的耐磨性。     

Fe-Cr-C-Nb堆焊合金抗冲击磨损性能研究

以Fe-Cr-C-Nb堆焊熔敷金属为试验材料,进行了动载冲击磨损试验。通过X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析、激光扫描共聚焦显微镜分析等检测方法表征了冲击能量对熔敷金属的显微组织及其抗冲击磨损性能的影响进行了研究。结果表明:随着冲击能量的增加,磨损失重、磨痕粗糙度均减小;堆焊合金的磨损机制为磨粒法向挤压作用及对奥氏体基体的强塑变犁耕作用;随着冲击能量的增加,熔敷金属表面产生加工硬化,使奥氏体基体具有一定的耐磨粒侵蚀性,导致磨损失重随冲击能量的增大而减小。     

Fe-Mn-Cr-Mo-V系抗冲击磨料磨损堆焊材料

采用H08A焊芯,研制的TKCE50焊条与传统的高锰钢焊条D256进行对比分析,通过冲击磨损试验,硬度测试及金相显微分析,系统研究了堆焊层的硬度、耐磨性、抗冲击后的加工硬化程度以及各种合金元素对堆焊层性能的影响规律.结果表明,所研制的Fe-Mn-Cr-Mo-V系堆焊焊条具有较高的韧性、抗裂性及优异的加工硬化性能,抗冲击磨料磨损性能十分突出;随着Cr,Mo,V元素含量的增加,堆焊层金属端面硬度增加,达到一定值后,其增加变缓.冲击9 000次后,加工硬化达到极限,此时的堆焊层金属磨损失重最小,耐磨性最好.     

Analysis of alloying systems of clad stamping tools for cold deformation of metal (review)

Two alloying systems of stamping tools (with intermetallic and carbide hardening) are analysed. Analysis shows the high characteristics of the metal with different alloying systems. The heat resistance of the 100Kh4M5F2(Zr) alloy is not inferior to the R18 high-speed tool steel, and the hardness equals 58–62 HRC as a result of carbide hardening. The relative wear resistance of the 8Kh4GSV2M5F2T alloy was (ε = 2.65), impact toughness (0.28 MJ/m²) and hardness (55 HRC). The highest wear resistance was recorded for the K15M15N5Kh3B2 alloy with the following properties after heat treatment: impact toughness (0.1 MJ/m²) and hardness (39 HRC). The wear resistance is 2–2.5 times higher than that of the R18 high-speed tool steel and 6–6.5 times higher than that of Cr12 and Cr12Mo steels.     

冲击能量对 Fe-C-Mo-V 堆焊合金抗磨粒磨损性能的影响

采用含Fe-C-Mo-V的气体保护药芯焊丝堆焊制备磨损试样,并对其进行不同冲击能量下的动载冲击磨粒磨损试验. 通过扫描电子显微镜配合能谱分析、磨损失重测试和激光扫描共聚焦显微镜观察等测试方法,对熔敷金属的显微组织及磨痕特征进行分析及表征,研究了熔敷金属在不同冲击能量下的磨粒磨损行为. 结果表明,熔敷金属的显微组织主要由奥氏体基体、层片状共晶组织及团块状的VC硬质相构成. 熔敷金属的磨损失重、磨痕粗糙度以及磨痕深度均随冲击能量的增加而逐渐减小. 磨损机制为磨粒对奥氏体基体的微观切削以及塑性变形. 随着冲击能量的增加,熔敷金属产生加工硬化,磨痕亚表面出现形变马氏体组织,且VC硬质相与层片状共晶组织相互作用,共同提高堆焊层的硬度,从而提高基体的耐磨性,增强抗冲击性能.     

高效高硬度低成本耐磨堆焊焊条的研制

研制了一种新型的高效高硬度低成本耐磨堆焊焊条.焊条中大量加入铁粉和适量的石墨而不加任何矿石粉,少加或不加价贵组分,系统调整焊条药皮配方以及筛选合适的合金组元,既提高了焊条的综合性能又降低了成本.结果表明,焊条的工艺性能良好,焊条的熔化效率达3kg/h,熔敷效率达226.9%,焊条收得率达80%,堆焊单层熔敷金属硬度达67 HRC,耐磨性为某高铬铸铁焊条的1.52倍,同时具有较好的抗裂性.     

高合金钢耐磨硬面药芯焊丝及其堆焊层性能

研制了一种焊接工艺性优良的埋弧堆焊用高合金钢耐磨硬面药芯焊丝,并对试样进行回火处理、环境扫描电镜分析、洛氏硬度测量及磨粒磨损实验,研究了焊态及不同回火温度下堆焊层的组织、硬度、耐磨性.实验表明:堆焊层组织均为马氏体+残余奥氏体+碳化物;堆焊层硬度分布均匀,回火温度在500℃左右时,堆焊层硬度最高,达到55～56HRC;...     

稀土低合金耐磨钢焊条熔敷金属的组织和力学性能

针对低合金耐磨钢在使用过程中的特点，开发研制了两种稀土低合金耐磨铸钢焊条．对添加稀土铈焊条的熔敷金属显微组织和性能进行了分析。结果表明，稀土的加入能够细化熔敷金属显微组织、提高熔敷金属的冲击韧度；存同等条件下，添加稀土铈焊条比添加稀土钇焊条的熔敷金属的耐磨性要好；稀土能够提高熔敷金属耐磨性缘于稀土在熔敷金属中的细化晶粒及促使第二相粒予的均匀分布作用。     

感应淬火对合金铸铁组织与油摩擦性能的影响

目的 优化感应淬火工艺,为提高合金铸铁表面硬度及耐磨性能提供理论依据。方法 通过热力学计算和同步热分析法测试分析了合金铸铁相变规律,并对该材料在6 kW和8 kW功率下进行了2~8 s高频表面淬火。采用扫描电镜(SEM)、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机,研究了不同感应淬火工艺对合金铸铁显微组织、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果 合金铸铁经感应淬火后,组织为珠光体+马氏体+石墨+磷共晶,随加热时间延长,马氏体含量增多,珠光体与磷共晶逐渐减少,直至6 kW/8 s、8 kW/6 s时消失,但是继续延长时间会产生裂纹。硬化区硬度随加热时间增长而提高,峰值为50HRC,二者的关系可用Logistic曲线描述。硬度升高会提升耐磨性,超过一定硬度后,摩擦系数在0.11波动。不同形式的裂纹可以造成磨痕宽度具有不同的变化规律。结论 感应淬火可有效提升合金铸铁的表面硬度及油摩擦性能。     

稀土低合金耐磨钢焊条熔敷金属的组织和力学性能

针对低合金耐磨钢在使用过程中的特点,开发研制了两种稀土低合金耐磨铸钢焊条,对添加稀土铈焊条的熔敷金属显微组织和性能进行了分析。结果表明,稀土的加入能够细化熔敷金属显微组织、提高熔敷金属的冲击韧度;在同等条件下,添加稀土铈焊条比添加稀土钇焊条的熔敷金属的耐磨性要好;稀土能够提高熔敷金属耐磨性缘于稀土在熔敷金属中的细化晶粒及促使第二相粒子的均匀分布作用。