微量Nb对H13钢性能的影响

研究了微量铌对AISI H13钢的力学性能、热稳定性能、回火稳定性、抗高温氧化性及抗冷热疲劳性的影响。结果表明，在H13钢中添加0．01％(质量分数，下同)的铌对力学性能没有明显改善，但热稳定性、回火稳定性和抗高温氧化能力明显提高。运用计算机图像处理技术对比研究两种材料的热疲劳裂纹变化规律显示，含微量铌的H13钢的热疲劳抗力明显比不含铌的H13钢要高，即微量铌的添加显著提高了抗热疲劳性能。     

锻后固溶预处理对H13钢退火组织和冲击性能的影响

利用相分析、SEM及TEM试验方法,结合Thermo-Calc热力学软件计算了H13钢平衡相图,研究了不同固溶预处理及等温球化退火工艺对H13热作模具钢的组织和冲击性能的影响.结果表明:H13钢经1000、1050和1100℃固溶预处理后,随着固溶温度的升高,以V为主的MC型未溶碳化物数量逐渐减少,1100℃固溶预处理...     

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。     

正火控冷工艺对H13钢组织与冲击韧性的影响

对H13模具钢在锻造变形后正火工艺的不同控冷方式(风冷、雾冷及水冷)进行工业级对比试验,研究了不同冷却方式对H13钢的组织及冲击韧性的影响.结果表明,大规格试验钢在锻造变形后增加正火工艺后,风冷及雾冷不仅无法改善材料心部区域的碳化物均匀性及细化晶粒,并具有相反的副作用,只有通过水冷工艺可以达到消除网状碳化物及细化晶粒的...     

国内外H13钢组织和性能对比分析

对比分析了国内外两种典型热作模具钢的化学成分、显微组织、冲击韧性和回火稳定性。结果表明:与进口H13钢相比,国产H13钢的硬度、室温冲击性能和热稳定性均较差,主要原因在于碳化物的形式有差异。国产H13钢中碳化物尺寸大、分布稀疏,存在偏析,而进口H13钢中碳化物细小弥散。进口H13钢中马氏体板条结构较稳定、小尺寸碳化物的大量存在且弥散分布是其在高温下表现出优异回火抗力的主要原因。     

回火温度对30 Cr13 Nb0.1铸造马氏体不锈钢组织和性能的影响

熔炼了含0.117%Nb(质量分数)的30Cr13Nb0.1马氏体不锈钢。对钢锭进行了1 100℃保温2 h均匀化退火、1 020℃保温30 min水淬及分别在250、350和450℃回火2 h。随后采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等检测了钢的显微组织、硬度、冲击韧性及断口形貌。结果表明:经相同工艺淬火、不同温度回火的钢中碳化物均沿晶界析出,且随着回火温度的升高,碳化物析出量增多,其形态从点状、细链状转变为长链状和条片状,硬度先降低后升高,冲击韧性先升高后降低。此外,腐蚀电位和点蚀电位测量结果表明:450℃回火的钢耐腐蚀性能最差,350℃回火的钢耐蚀性能最好。     

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。     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

亚温淬火对09MnNiDR容器钢板组织及断裂性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、热膨胀分析仪等对连铸-轧制方式生产的60 mm厚09MnNiDR容器钢板经不同亚温淬火+回火工艺处理后的组织和低温冲击性能进行了分析.结果表明:相比两次亚温淬火+回火工艺,采用淬火+亚温淬火+回火工艺的试验钢1/2厚度处冲击吸收能量大大提高,这与组织中小尺寸晶粒的占比提高有关;前者冲击断口形貌...     

稀土H13模具钢横向冲击性能影响因素分析

为探究稀土H13模具钢锻件横向冲击性能偏低的影响因素,对钢材锻件冒口端试片分别进行低倍组织分析、显微组织分析、SEM以及EDS分析。结果表明,添加稀土的H13模具钢的低倍组织和显微组织(包括带状组织、非金属夹杂物和网状碳化物)都能满足不同标准中的技术要求,钢材的纯净度相对较高;单向拔长后,沿着主变形方向晶界处析出一定数量的链状或网状碳化物,枝晶间存在的大尺寸液析碳化物和基体组织中存在的未锻透枝晶组织是影响稀土H13模具钢横向冲击性能的主要因素。     

不同退火工艺对H13钢组织和力学性能的影响

用OM、SEM研究了亚温退火、等温退火、缓慢冷却退火3种工艺对H13钢组织和力学性能的影响。结果表明,亚温退火后碳化物粒度最小,缓慢冷却退火后碳化物粒度较大,退火硬度较低;等温退火及缓慢冷却退火对提高碳化物尺寸、分布均匀性有一定作用,同时碳化物均匀性的提高对提升H13钢退火态及淬、回火态冲击韧性有一定作用,但组织中夹杂物、一次碳化物制约着H13钢韧性的提高。     

热疲劳对B/M复相H13钢组织及力学性能的影响

为提高其热疲劳性能,对H13钢进行了贝氏体-马氏体(B/M)复相热处理,使其得到了由回火索氏体和贝氏体组成的复相组织。利用OM、SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机等设备研究了热疲劳对B/M复相H13钢微观组织、碳化物及力学性能的影响。结果表明:较传统H13钢硬度随疲劳次数增加而迅速降低的现象,B/M复相H13钢的硬度随疲劳次数的增加呈先下降后上升再下降的趋势。拉伸试验表明,较传统H13钢,B/M复相H13钢的强塑性配合更加优异,且在热疲劳后,其断面收缩率反而有所增大。通过显微组织观察发现力学性能变化的主要原因是B/M复相H13钢在热疲劳过程中存在贝氏体板条合并及碳化物析出并长大粗化的行为。     

球化退火等温时间对高碳H13钢组织和性能的影响

采用不同的等温时间对高碳H13钢进行球化退火处理,并进行后续的淬火+回火处理,通过扫描电镜观察、硬度测试、冲击性能测试等方法,研究了等温时间对高碳H13钢组织和性能的影响。结果表明,随着等温时间的延长,淬回火处理后的高碳H13钢硬度先升高后降低,冲击性能先降低后升高,耐磨性先升高后降低。等温时间为2 h时,淬回火处理后高碳H13钢的晶界处分布较多条状和粒状碳化物,使其冲击性能下降。等温时间为3 h时,淬回火处理后高碳H13钢的晶粒内分布较多较大尺寸的粒状碳化物,使其耐磨性显著提高。等温时间为3 h时,高碳H13钢具有良好的综合性能。     

深冷处理对H13钢组织和热疲劳性能的影响

采用OM、SEM、TEM、XRD、显微硬度计以及热疲劳试验机等方法研究了深冷处理对H13型热作模具钢的组织和性能的影响,并与常规淬回火工艺进行了对比分析。结果表明,在常规的淬回火工艺的基础上增加深冷处理有利于细化试验钢的晶粒组织并促进残留奥氏体向马氏体转变。此外,在深冷处理的条件下马氏体晶格由于在极低温易发生收缩而促使碳原子在位错等缺陷处偏聚,回火过程中以碳化物的形式析出。这些析出的大量细小弥散分布的碳化物可钉扎位错,对热循环引起的应力集中起到一定的缓解作用,减缓降低热疲劳裂纹扩展速率。且深冷处理后细小弥散分布的碳化物析出降低了H13钢热疲劳过程中碳化物长大速率,减少了热疲劳裂纹的数量,从而提高热疲劳性能。     

Nb元素对机械制造用高强度H13钢力学性能的影响

对H13和H13-Nb芯棒的偏析情况、显微组织和力学性能进行了对比分析。结果表明,Nb加重了H13-Nb芯棒铸态组织的枝晶偏析,使(Nb,V)C液析碳化物析出温度提高,极大的削弱了芯棒的冲击韧度。     

H13钢中的碳化物分析及其演变规律研究

通过OM、SEM及TEM分析了H13钢在电渣锭退火、锻后退火及淬回火过程中的显微组织变化,利用电解法萃取H13钢在三种状态下的碳化物,通过XRD对其进行物相分析,并与JMatPro热力学相图计算结果进行比较。研究表明:H13钢电渣锭中的伪共晶碳化物主要为V8C7与Fe3Mo3C;在锻造加热过程中,Fe3Mo3C溶于基体,并在锻后退火和淬回火的过程中重新从基体中析出,大部分V8C7溶于基体,少量未溶颗粒保留于锻后退火组织及淬回火组织中;淬回火过程中大量析出以V8C7、Mo2C为主的二次硬化型碳化物,上述结果与JMatPro计算结果基本符合。