矿钻轴承摩擦副EX30钢与55SiMoV钢渗碳淬火后的耐磨性能

矿用牙轮钻头牙爪和轴承滚柱组成的滚动摩擦副的低耐磨性是轴承系统早期失效的主要原因。分别对牙爪大滚道用钢EX30和滚柱用钢55SiMoV设计不同的渗碳表面碳含量及淬火表面硬度,通过摩擦副的正交磨损试验和显微组织观察分析剥落磨屑的形貌,确定影响摩擦副耐磨性的主次因素和最佳耐磨性的渗碳淬火质量指标匹配。结果表明,影响摩擦副耐磨性的主次因素依次为EX30钢表面碳含量,55SiMoV钢淬火硬度,EX30钢淬火硬度;最佳耐磨性的匹配为EX30钢表面碳含量为1.0%~1.1%且表面硬度为58~59 HRC,55SiMoV钢表面碳含量为0.80%~0.90%且表面硬度为59~60 HRC;磨损形式为表面接触疲劳浅层剥落。     

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。     

热处理对中碳低合金铸钢强韧性和耐磨性的影响

研究了淬火和回火温度对中碳低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,经不同温度淬火、低温回火后,钢的硬度没有显著变化,达到48～51HRC.提高淬火温度有利于冲击韧度和耐磨性的提高,经 1100℃淬火 250℃回火热处理,材料可获得最佳的冲击韧度(40J/cm2)及耐磨性.用SEM分析发现,在该低应力磨料磨损工况下,实验钢的磨损形式主要有显微切削和凿坑.     

表面感应淬火对45钢滚动磨损特性的影响

针对传统热处理后45钢耐磨性较低的缺点,研究了正火 表面感应淬火热处理后45钢相对ZG31Mn2Si摩擦副的滚动磨损特性和磨损机理.测试了试验载荷、材料硬度与磨损失重的关系,采用扫描电镜分析了感应淬火热处理后不同硬度45钢的磨损形貌及变化规律.结果表明:当载荷恒定,磨料硬度Ha大于被磨材料45钢硬度Hm时,45钢随着感应淬火后自身硬度的提高,耐磨性明显提高,为硬磨料磨损;Ha＜Hm时,随着材料硬度的提高,磨损量变化很小,为软磨料磨损;其滚动磨损机理随着表面感应淬火后硬度的升高由塑变磨损转变为犁沟磨损.     

4145H钻具钢的激光淬火工艺

采用激光淬火工艺对4145H钻具钢进行热强化处理,通过金相显微镜及洛式硬度计的观察和检测,分析激光功率及激光扫描速度对4145H钢淬火表层的显微组织和硬度的影响,并进行摩擦磨损试验,考察不同激光功率及激光扫描速度变量下的表面磨损情况,优选出最佳的激光淬火工艺参数。结果表明:同其他激光淬火工艺参数相比,以2 k W及400 mm/min的激光工艺参数淬火,4145H钢表层可形成细密的马氏体组织,表层硬度达到55. 7 HRC,磨损量最小,试样表层磨损形式主要以刮擦为主,磨损轻微,表现出较好的耐磨性。     

GCr15钢滚珠丝杠感应淬火漏磁控制及耐磨性

通过涂覆导磁体对GCr15钢滚珠丝杠表面感应淬火进行漏磁控制,对比分析了漏磁控制前后试样淬火组织、硬度、深度及耐磨性.研究表明:GCr15淬火后的组织为马氏体+残留奥氏体,控制漏磁淬火工艺显著增加丝杠滚道处的磁力线密度,提高整个丝杠表面的温度和加热深度,增加淬火硬化层的深度,也减小硬度曲线的梯度,从而显著提高了耐磨性,相对于未淬火试样耐磨性提高了2.5 ～4倍.感应淬火试样的磨损主要是磨粒磨损和剥层磨损,未涂覆导磁体时,剥层厚且是脆性和塑性断口混杂的粗糙形貌,而涂覆导磁体后,因为组织和硬度均匀,硬化层深度大,磨削片层薄且表面光整,耐磨性好.     

高硬度20Cr13钢的耐磨性

对20Cr13不锈钢进行了不同温度的淬火回火处理以获得不同的硬度,进而研究了不同硬度下20Cr13不锈钢的摩擦磨损性能。结果表明:回火温度≥580 ℃时,20Cr13不锈钢的硬度<40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势一致,耐磨性差;回火温度≤550 ℃时,硬度>40 HRC,材料摩擦系数K与材料硬度h趋势背离,趋于常值,磨损体积V不受硬度h影响,耐磨性高。     

用9SiCr/45钢对焊制作制砖机冲针

建筑用多孔砖在生产加工过程中需要使用冲针对粘土坯料进行冲孔。某砖厂原采用45钢制作冲针，冲头部分淬火硬度为50HRC～55HRC，用户反映由于磨损破坏严重，使用寿命不长。     

炮钢材料等离子淬火后的组织与性能

为提高炮钢材料表面硬度和改善摩擦磨损性能,采用等离子淬火技术对炮钢材料进行表面处理。通过金相显微镜分析了淬火硬化带的组织与形貌,用显微硬度计测量硬化带表面与断面的硬度,用摩擦磨损试验机研究摩擦因数与磨损形貌的变化。结果表明,炮钢材料在等离子淬火后由表面到基体分为3层,最表层为马氏体硬化层,最深达到1. 48 mm;表面硬度由320 HV0. 5提升至725 HV0. 5,硬度最大值处不在最表层而是在次表层;平均摩擦因数较淬火前降低了30. 2%,耐磨性提高11倍,磨损机制由黏着磨损变为为磨粒磨损。     

挺柱用铋锡微合金化铜铬冷硬铸铁

用铋锡微合金化的铜铬冷硬铸铁制造的挺柱,在4160高速柴油机高接触应力(870MPa)的挺柱——凸轮磨擦副中运行1500小时后,挺柱磨擦表面光滑,无剥落划伤,未见明显磨损。这类铸铁的优点是:(1)不含钼等贵重金属,成本低廉;(2)熔化操作简便,质量稳定,铸造工性能好;(3)与一般冷硬铸铁材料比,白口层容易控制,白口层硬度值高(HRC52～55),等温淬火后硬度为 HRC61～65,耐磨性好,是一种新型的冷硬铸铁材料     

热处理对Fe-B-C合金显微组织和性能的影响

研究含1.4%～2.0%B和0.4%～0.6%C的Fe-B-C合金凝固过程和凝固组织以及不同淬火加热温度下的显微组织、力学性能和耐磨性的变化规律.结果表明,Fe-B-C合金凝固组织由Fe2B、Fe3(C,B)和Fe23(C,B)6等硼化物及马氏体、珠光体和铁素体等金属基体组成.淬火后硼化物局部断网且无硼化物新相出现,基体全部转变成马氏体,硬度大于55HRC.随淬火温度升高,Fe-B-C合金硬度增加,冲击韧性变化不明显.Fe-B-C合金在静载销盘磨损和动载冲击磨损条件下,都具有优异的耐磨性,且淬火温度变化对耐磨性无明显影响.     

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。     

激光淬火对Cr12MoV钢碳化物不均匀度与耐磨性的影响

随着模具制造业的快速发展,降低Cr12MoV钢表面共晶碳化物不均匀度和提高表面耐磨性可以有效降低使用过程中发生的开裂与磨损两种主要失效形式,延长Cr12MoV钢使用寿命。本研究采用激光淬火对Cr12MoV钢进行表面强化,激光输出功率1400W,扫描速度5mm/s,离焦量47mm,表面硬度达到58.9HRC。激光淬火后Cr12MoV钢共晶碳化物不均匀度降低至3级,磨损量降低了92.0%,平均摩擦系数降低了42.8%,磨损率下降了9.2%,耐磨性显著提升。     

65Mn铁基等离子堆焊层组织及耐磨性能研究

利用等离子堆焊技术堆焊合金粉末可以提高材料表面耐磨性和硬度等性能。采用等离子堆焊技术在65Mn钢板表面制备了Fe基体合金涂层,研究了堆焊层组织和性能。结果表明,堆焊层硬度明显高于基体硬度,涂层有雪花状组织,洛氏硬度可以达到60 HRC以上,摩擦系数约为淬火后65Mn摩擦系数的一半,其耐磨性明显增强。     

淬火温度对Cr5支承辊用钢组织和摩擦磨损性能影响

运用扫描电子显微镜和洛氏硬度计研究了Cr5支承辊用钢不同热处理状态下的显微组织和洛氏硬度。结果表明,调质处理后Cr5钢组织得到明显改善(回火索氏体),细小弥散分布的碳化物取代尺寸较大不规则的碳化物;淬火后试样组织为马氏体,碳化物几乎全部溶入基体,硬度随淬火温度提高而增加(由51.6 HRC增加到58.1 HRC);回火后,Cr5钢中有细小碳化物析出,且弥散分布,淬火温度较高(1050℃、1025℃)时,组织依然保留马氏体结构(回火马氏体),温度较低(1000℃)时,组织为回火索氏体,其硬度与回火前变化趋势相同(由51.4 HRC增加到54.4 HRC)。在所选定的淬火温度下,随着淬火温度的升高,硬度值增大,磨损量减小,磨损严重程度降低,耐磨性较好。     

热处理工艺对CM2高速钢组织性能的影响

对CW6Mo5Cr4V2(CM2)高速钢进行了不同温度的淬火和回火处理。检测了热处理后CM2钢的硬度、冲击韧性和耐磨性能。结果表明,经1 150～1 250℃淬火并于550℃回火的CM2钢的硬度随淬火温度的升高先升高后下降。1 200℃淬火、550℃3次回火的CM2钢的硬度高达65. 4 HRC,且耐磨性与冲击韧性优异。CM2钢的磨损机制为粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损并存。     

钨对淬火回火高铬铸铁冲击性能和耐磨性的影响

通过冲击试验和磨损试验,研究了钨含量对淬火回火高铬铸铁性能的影响。结果表明,热处理对钨元素的分布影响不大,钨在基体和碳化物中均匀分布。随钨含量增加,淬火回火高铬铸铁硬度增加,冲击韧度和耐磨性先升高后降低。高铬钨铸铁硬度为62～65 HRC,冲击韧度为6～8 J/cm2,一定量钨的加入能显著提高高铬铸铁的耐磨性。     

深冷处理对冷作模具D2钢性能的影响分析

对冷作模具D2钢进行不同的深冷处理,并进行了显微组织、表面硬度、耐磨性和冲击韧度的测试与分析。结果表明,深冷处理,尤其是淬火回火后再进行深冷处理,有利于促进钢中碳化物的弥散分布,提高表面硬度、耐磨性和冲击韧度;淬火回火后进行-196℃×2 h深冷处理的冷作模具D2钢,其表面硬度较未经深冷处理试样提高5.38%,20℃磨损体积减少68.89%、200℃磨损体积减少77.74%,冲击韧度提高40.80%。     

高碳化物铁碳合金的磨粒磨损性能研究

利用销盘式磨损试验机研究了具有高碳化物含量的高铬及高钒系铁碳合金的磨粒磨损性能。结果表明,高碳化物铁碳合金的耐磨性取决于材料表面的宏观硬度与碳化物硬度、含量及分布,宏观硬度临界值约为57HRC。当材料的硬度低于临界值时,其耐磨性主要取决于宏观硬度;当宏观硬度高于临界值时,耐磨性主要取决于碳化物的硬度及含量。随着Cr7C3含量的增加,高铬系合金的耐磨性稍有提高。随着VC含量增加,高钒系合金的耐磨性迅速提高。当宏观硬度高于临界值且含量较高的VC均匀分布时,高钒合金的耐磨性是高铬铸铁的2．3—3．5倍。     

热处理工艺对27SiMn钢耐磨性影响

研究了27SiMn钢采用不同淬火工艺获得不同形态板条马氏体的硬度及耐磨性能.结果表明,常规淬火后硬度为48.7 HRC;亚温淬火后硬度最高为49.8 HRC;而双相区淬火和高温淬火后硬度均较常规淬火有所下降;亚温淬火的耐磨性最优.