热处理工艺对低合金耐磨铸钢力学与摩擦磨损性能的影响

借助OM、SEM和EDS分析研究了淬火后不同回火温度对低合金耐磨铸钢力学及摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,890℃淬火后500~650℃回火,随着回火温度的增加,试样硬度、抗拉强度逐渐减小,伸长率逐渐增加,560~620℃回火试样具有较优的综合力学性能。560~620℃回火试样在MMS-2A摩擦磨损试验机分别加载100 N和200 N进行干摩擦磨损试验,随着回火温度增加,试样的磨损体积和磨损率都增加,加载200 N磨损体积及磨损率大于加载100 N;试样磨损主要以氧化磨损、粘着磨损为主,同时伴有少量的磨粒磨损及微观切削。     

回火温度对高钒高速钢耐磨性的影响

采用Gleeble-1500D热模拟实验机测定了高钒高速钢在1 050℃淬火后250、550、600℃回火连续冷却时的膨胀曲线,以确定回火温度对组织的影响;利用SEM、TEM和X射线衍射等方法对不同回火温度下的试样组织进行了分析;利用HST-100型摩擦磨损试验机研究了不同回火温度下材料的磨损性能.结果表明,在磨粒磨损使用条件下,高钒高速钢的最佳热处理工艺为1 050℃淬火后550℃回火,此时,由于残余奥氏体量减少.其耐磨性最好.     

热处理对TLMW50烧结覆层组织及磨粒磨损性能的影响

利用液相烧结工艺成功制得以钢为基、以TLMW50钢结硬质合金为耐磨覆层的复合材料。利用SEM、XRD对经1050℃～1100℃淬火、150℃～250℃回火的TLMW50覆层材料的组织进行分析研究,在ML-10磨粒磨损试验机上对TLMW50覆层的磨粒磨损性能进行测试,结果表明:经过淬火、回火处理的由珠光体+碳化物转变为马氏体+碳化物覆层组织得以不同程度的改善;覆层硬度相由烧结态的45.5HRC上升到60HRC以上。其中,1050℃淬火、150℃回火工艺最优,覆层的磨粒磨损量最少,耐磨性最好,所对应的覆层组织粘结相中除马氏体外还有Hagg碳化物形成,复式碳化物会演变为WC和Fe-WO4等形式。     

热处理对中碳低合金耐磨钢组织与耐磨性的影响

研究了水冷、风冷、空冷3种冷却方式和200、250、300、350、400℃5种回火温度对中碳低合金耐磨钢的组织和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明,经不同的冷却方式,可依次得到单相马氏体和马氏体加贝氏体的复相组织。含有贝氏体的复相组织在低温回火后有较好的抗回火软化能力和韧性,有助于耐磨性的提高。用SEM观察磨损表面,结果表明：在磨粒磨损情况下,实验用钢的磨损机理主要为塑性变形犁机制和显微切削机制。     

热处理对高铬铸铁组织、硬度和磨损性能的影响

利用金相显微镜和洛氏硬度计对不同淬火温度和冷却方式以及回火后的组织进行了分析,研究了热处理工艺对高铬铸铁组织和性能的影响,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对高铬铸铁进行了磨损性能的测试.结果表明:随淬火温度的升高,试样的硬度先升高再下降,在960℃×4h油淬,试样的硬度达到63.1 HRC;试样经960℃×4h油淬+250℃×2h回火后的磨损性能最好,磨损量仅为Q235试样的1/26.     

回火温度对NM500耐磨钢组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和材料表面综合性能测试仪等研究了回火温度对NM500低合金高强度耐磨钢的显微组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明,NM500钢经淬火+回火处理后得到典型的回火马氏体组织,回火温度的升高使得固溶在马氏体板条中的过饱和碳原子逐渐析出,而碳化物聚集长大导致钢的硬度和低温冲击性能明显下降。NM500钢在200 ℃回火后的硬度和-20 ℃低温冲击吸收能量分别为513 HBW和44.40 J,耐磨性能最佳。低温回火(200、250 ℃)时少量细小弥散的过饱和碳原子析出改善了钢的耐磨性,300 ℃及以上回火时聚集粗化的短棒状渗碳体会降低基体的硬度,导致钢的耐磨性不断降低,磨损机制由磨粒磨损向粘着磨损转变。     

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。     

贝氏体等温淬火对Dievar热作模具钢高温摩擦磨损性能的影响

利用贝氏体等温淬火工艺在Dievar钢中制备不同体积比例的贝/马复相微观组织,通过对显微组织、宏观/微观硬度、磨面形貌、磨屑和磨损率的分析进一步研究了贝/马复相Dievar热作模具钢的高温摩擦磨损性能并探讨其磨损机制。结果表明,Dievar钢中下贝氏体含量随等温淬火保温时间的延长而增加,其中保温3、5、10 min时下贝氏体体积占比分别为32%、45%、63%。贝/马复相试样相比于传统油淬试样具有更高的回火抗性,不同等温试样硬度值均高于传统油淬试样硬度值。同等磨损条件下,等温淬火Dievar钢相较于常规热处理Dievar钢耐磨性更加优异。在400～600℃高温摩擦磨损试验条件下,Dievar钢表面氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄。Dievar钢400～500℃高温磨损机制为磨粒-轻微氧化磨损;随着温度升高,氧化物颗粒尺寸变大,磨粒磨损加剧。当温度升至600℃时,常规油淬试样磨损机制为磨粒-氧化磨损,以磨粒磨损为主;而等温淬火试样磨损机制则以氧化磨损为主。     

热处理对钢结硬质合金TLMW50覆层微观组织的影响

利用液相烧结工艺成功制得以碳钢为基材,以TLMW50钢结硬质合金为耐磨覆层的复合材料。利用SEM、XRD等手段研究了1050℃淬火,150℃、200℃和250℃回火以及1100℃淬火,150℃、200℃和250℃回火6种不同热处理工艺对覆层材料的组织及微观形貌的影响。结果表明,上述6种热处理工艺均可以使钢结硬质合金TLMW50覆层中粘结相组织由珠光体转变为回火马氏体,硬质相结构会发生改变。其中1050℃淬火,150℃回火工艺较其它5种工艺优越,覆层粘结相中有Hagg碳化物形成,复式碳化物会演变为WC和FeWO4形式。     

淬火温度对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi冲击磨料磨损性能的影响

研究了不同温度(950、1000、1050℃)淬火+250℃回火处理对中碳低合金耐磨钢ZG35Cr2NiMoVTi显微组织、硬度、韧性、冲击磨料磨损耐磨性能的影响。结果表明:中碳低合金耐磨钢淬火组织主要为板条状马氏体+片状马氏体+少量残余奥氏体,回火组织为回火马氏体。随着淬火温度的增加,钢的硬度逐渐下降;冲击韧性随着淬火温度的升高先增加后保持稳定。在冲击功为1J的磨损工况下,950℃水淬+250℃回火处理试样耐磨性最好;在冲击功为4.5J的磨损工况下,1000/1050℃水淬+250℃回火处理的试样耐磨性最好。     

热成形模具铁基合金耐磨层磨损性能研究

为研究铁基合金的高温耐磨性能,采用堆焊工艺制备了HST72铁基合金试样,以SDCM热成形模具钢作对比,对这两种材料进行了高温摩擦磨损试验,采用电子显微镜、能谱仪等对比分析了两种材料在不同试验温度和试验时间条件下的磨损体积、磨损形貌和磨损机理的变化规律。结果表明:试验温度为200℃、试验时间为20 min时,SDCM钢和HST72铁基合金磨损体积相当;随着试验温度和试验时间的增加,SDCM钢的磨损体积均低于HST72铁基合金的。200℃时,两种材料以磨粒磨损为主;300℃时,SDCM钢的磨损机制为粘着磨损,同时伴随轻微的氧化磨损,HST72铁基合金磨损表面同时存在磨粒磨损、粘着磨损和轻微的氧化磨损。     

45钢磨损性能和磨损机制的研究

采用销-盘式高温磨损试验机对45钢进行磨损试验,研究了热处理工艺和工况条件对45钢磨损性能的影响,采用SEM、XRD分析磨损表面的形貌、成分和物相,探讨45钢的磨损机制。结果表明,随回火温度的升高,45钢组织的大幅度软化导致耐磨性明显下降。在不同的工况条件下,45钢的磨损机理表现为:在常温、200℃及50 N条件下,主要是磨粒磨损;200℃、100～150 N及400℃、50～100 N条件下,为氧化轻微磨损和氧化剥层磨损;400℃、150 N条件下,转变为塑性挤出。     

热处理工艺对NiCrMoV钢微观组织和耐磨性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜研究了淬火温度(850~1050℃)+600℃回火对NiCrMoV钢组织的影响及其在不同载荷、滑动速度下的耐磨性能。结果表明:热处理后室温组织为铁素体和回火索氏体;硬度随淬火加热温度升高呈先增加后降低的趋势,900℃时达到最大,为41.2 HRC;保持滑动速度30 mm/s,磨损量随载荷增加呈先降后增,摩擦因数随载荷增加呈先减小后增大,900℃淬火样最小;固定载荷100 N,磨损量和摩擦因数随滑动速度增加呈先增后降低,淬火温度950℃时最小;当载荷200 N时,摩擦因数差异最小,在0.44~0.46内波动。低载荷或低速以磨粒磨损为主,高载荷或高速以磨损为主,粘着和磨粒磨损为辅的混合机制。     

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。     

非等温退火对大变形铝试样组织和力学性能的影响:模拟与实验（英文）

为了研究铝在非等温退火过程中的组织演变和流动应力,分别采用2、4和6道次多向锻造工艺,使试样应变量为1、2和3。然后,在150、200、250、300和350℃下对试样进行非等温退火。通过对变形阶段和退火阶段的模拟,研究位错密度和流动应力的演化规律。结果发现,经2、4和6道次多向锻造的试样在温度分别达到250、250和300℃时其热稳定性仍然较好。模拟结果与实验数据吻合较好。与模拟得到的流动应力值相比,经2道次和4道次多向锻造的样品在350℃非等温退火后的实验流动应力值偏低。其根本原因在于,模拟所用非等温退火模型仅是基于晶内位错密度演化,只考虑了回复和再结晶现象;然而,在350℃退火后,除了回复和再结晶外,还会发生晶粒长大现象,这使得模拟和实验得到的流动应力值出现偏差。     

激光增材制造H13钢及回火处理的组织和性能

利用激光增材制造技术成功制备了H13钢,并研究了回火处理对其显微组织和性能的影响。通过光学显微镜、SEM以及XRD衍射仪对各试样进行分析。结果表明,激光增材制造H13钢显微组织主要为马氏体、残余奥氏体以及细小碳化物,回火处理使得马氏体向回火马氏体转变,同时有细小合金碳化物析出。当回火温度超过550℃时,碳化物开始粗化。随回火温度升高,显微硬度呈先升后降的趋势。550℃回火后,试样硬度达到峰值600 HV_(0.3)。摩擦磨损测试结果表明,不同处理状态下各试样主要以粘着磨损为主,同时包含轻微氧化磨损。与沉积态试样相比,550℃回火后,试样耐磨性提高了2倍;650℃回火2 h后,由于基体软化,试样的耐磨性能最差。拉伸测试表明,当回火温度低于550℃时,断口主要以解理断裂为主,550℃回火时抗拉强度最大,为1 928.2 MPa,延伸率为6.4%;当回火温度升高到600~650℃时,断口呈现出韧性断裂,抗拉强度降低,延伸率增大。     

田间触土部件用60Si2Mn钢激光熔敷硬质相增强耐磨层的组织性能

设计了3种不同成分(I、Ⅱ、Ⅲ)的高耐磨粉末材料,利用激光熔敷对犁铧用60Si2Mn钢进行了表面强化,结合淬火和回火来调控硬质相的形貌分布特点,提高入土工作部件的耐磨性能。结果表明,淬火态熔敷层中主要析出相包括VC碳化物、晶界富Fe和Cr网状碳化物和Fe₂O₃颗粒。500℃高温回火后,微观组织以回火马氏体和碳化物为主。XRD物相分析证明熔敷层中存在VC、MoC、Cr₃C₂等多种碳化物。成分Ⅲ的熔敷层具有最高的硬度值;回火试样的磨损率全部高于淬火试样,且回火态成分Ⅱ的熔敷层的磨损率最低。不同熔敷层的磨损机制包括磨粒磨损和氧化磨损。     

正火温度对矿山机械用低合金铸钢摩擦磨损性能的影响

借助OM和SEM研究和分析了正火温度对低合金铸钢摩擦磨损性能的影响。结果表明,正火后钢的组织为贝氏体和铁素体。随回火温度升高钢的磨损体积和磨损率增加,加载200 N时磨损体积及磨损率大于加载100 N的;磨损主要以氧化磨损、粘着磨损为主,同时伴有少量的磨粒磨损及微观切削。     

热处理对42CrMo制动盘摩擦磨损性能的影响

以自卸42CrMo调质钢制动盘为研究对象,对其进行了不同的热处理。采用MG-2000型销-盘摩擦磨损试验机研究了不同摩擦条件下热处理对试样的摩擦磨损性能的影响。并采用FEI Quanta 200型扫描电镜对试样的磨损表面形貌进行表征。结果表明:不同热处理状态的42CrMo制动盘试样的摩擦系数均随转速和接触压力的增大而减小;磨损率随转速和接触压力的增大而增大;在相同摩擦条件下,840℃淬火+400℃回火处理的销试样的摩擦系数和磨损率均最小;在低速低载时,42CrMo钢的磨损机制主要是磨粒磨损,高速高载时,其磨损机制主要是粘着磨损;转速500r/min比300 r/min的试样发生严重磨损的时间短。     

热处理后钢结硬质合金覆层中粘结相组织转变分析

采用液相烧结技术成功制得碳钢/钢结硬质合金TLMW50覆层复合材料。为了提高覆层材料的耐磨性等性能,将烧结复合成功的碳钢/TLMW50覆层复合材料进行淬火和回火热处理。利用XRD、SEM和TEM对热处理后的试样覆层粘结相组织进行分析。结果表明:在1050℃淬火、150℃￣250℃回火热处理后钢结硬质合金TLMW50覆层中粘结相组织发生明显转变,由烧结态下的片状珠光体组织转变为针状马氏体,1050℃淬火、200℃回火后TLMW50覆层中粘结相回火马氏体组织较其它回火温度处理后的覆层粘结相组织更细密。