金属陶瓷堆焊均整机顶头的研究

椐日刊报道,自动轧管机组的均整机(RM),其所使用顶头的表面决定了钢管的内表面质量。为了防止顶头表面的劣化。希望使用在高温下表面磨损性能高的材质。耐表面磨损的材料有陶瓷材料和金属陶瓷材料。因陶瓷材料的韧性等存在问题,为此对金属陶瓷材料进行了研究并取得结果。试验选择了三种试验堆焊材:①30Vol%VC+高速钢材;②30Vol%VC+不锈钢材;③50%NbC+司太立硬质合金材。以铸铁作为比较材。用这三种材在均整机顶头上进行等离子堆焊,然后在圆盘式热转动磨损试验机上进行试验,并在模拟轧机上进行轧管试验。磨损试验和模拟轧管试验的结果表…     

电火花沉积金属陶瓷材料耐铝液热浸蚀研究

针对铝合金铸模具材料失效主要原因-铝液热浸蚀问题。采用电火花沉积工艺,利用陶瓷材料与铝液不浸润的特点,在铝合金压铸模具材料H13（4Cr5MoSiV）表面沉积金属陶瓷,并对沉积前/后铝压铸件料耐铝液热浸蚀性能进行对比试验。     

抗磨耐热球墨铸铁热轧无缝钢管顶头的研制

针对热轧无缝钢管均整机顶头的工况条件和失效形式 ,合理设计顶头材质———抗磨耐热球墨铸铁的化学成分 ,并通过试验研究该材质的抗氧化性能 ,热疲劳性能和抗磨热性能 ;试验结果表明 ,抗磨耐热球墨铸铁在 80 0℃氧化增重速度为 2 .410g(m2 ·h) ,不足 45钢的 1/2 ;该材质顶头的抗磨耐热性能优良 ,顶头寿命达到 45钢的 4倍。     

抗磨耐热球墨铸铁的试验研究及热轧无缝钢管顶头的研制

针对热轧无缝钢管均整机顶头的工况条件和失效形式 ,合理设计了顶头材质——抗磨耐热球墨铸铁的化学成分 ,并通过试验研究了该材质的抗氧化性能、热疲劳性能和抗磨耐热性能。结果表明 :抗磨耐热球墨铸铁在 80 0℃× 15 0 h的氧化增重不到 4 5钢的 1/2 ;该材质顶头的抗磨耐热性能优良 ,顶头寿命达到 4 5钢的 4倍以上。     

碳化硼对电弧喷涂涂层性能的影响

将碳化硼(B4C)陶瓷粉末和其它合金元素与304L不锈钢带轧制成粉芯丝材,采用电弧喷涂技术制备金属陶瓷复合涂层.研究了B4C在电弧喷涂中的应用.利用XRD,SEM对涂层的形貌、相组成和磨损表面进行了分析.利用自行设计的高温磨粒磨损装置和高温冲蚀设备分别评价了B4C对涂层耐高温磨粒磨损性能和耐高温冲蚀性能的影响.结果表明,粉芯丝材喷涂工艺良好,B4C陶瓷与粉芯中其它组分反应,可以形成含Fe3B,CrB,FexN i23-xB6,Fe23(C,B)6,(Cr,Fe)7C3和Fe3C等硬质相的复合涂层,大幅度提高了涂层的硬度和耐磨耐冲蚀性能.     

冷拔顶头外表面裂纹分析

在拔制无缝钢管过程中,冷拔顶头承受大的挤压和剪切应力。要求顶头外表面应有较高的硬度和耐磨性,心部有较高的强度和韧性。45钢顶头多采用车削成型-表面渗碳(渗层1.8～2.3mm)-淬火 低温回火-精磨-镀铬及抛光的工艺。金工车间在加工φ69(外径)顶头时,经镀铬和抛光后顶头外表面,出现网状微裂纹(图1),废品率高达30％。为此我们对顶头外表面裂纹进行了检验与分析,找出了产生原因及消除缺陷的方法。金相观察表明,横向未经腐蚀的试样,     

科技动态

氧化铁对穿孔机顶头穿孔特性的影响据日刊报道,在穿制无缝钢管时,为了防止穿孔顶头粘钢,一般使用表面有氧化铁的顶头。为了了解顶头表面的氧化铁性状对穿孔特性的影响,日本住友金属工业(株)综合技术研究所等采用模拟穿孔试验机,研究了顶头表面的氧化铁性状与穿孔效率的关系。试验顶头的化学成分(质量分数)为:Si0.01%~0.48%,Ni2.96%~3.10%,Cr3.08%~9.09%,Mo5.02%~6.77%。顶头铸造而成,并进行软化退火及表面喷丸处理。顶头表面的氧化铁是在950~1100℃模拟液化天然气燃烧的氛围中生成的。对顶头表面的氧化铁进行断面显微观察,用电子探针显微…     

渗硼对Ti(C,N)基金属陶瓷抗热震性能的影响

采用粉末冶金法制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,并对其进行了固体渗硼。研究了渗硼后金属陶瓷的显微组织和力学性能以及渗硼对抗热震性能的影响。结果表明,Ti(C,N)基金属陶瓷的渗硼层由硼化物层、扩散层和基体区组成;渗硼使金属陶瓷的表面硬度提高,抗弯强度降低,使导致金属陶瓷热震残留强度急剧下降的临界热震温差降低约100℃;渗硼使Ti(C,N)基金属陶瓷热震后的残留强度降低,主要是分布不均和形状不规则的孔洞所致;当热震温差较小时,渗硼使金属陶瓷表面萌生热震裂纹的孕育期延长,从而推迟了主裂纹的形成;而热震温差较大时,经渗硼的金属陶瓷热震裂纹扩展较快,易形成龟裂。     

温,热锻模具的表面硬化与使用寿命

温、热锻模具的寿命,与冷锻模具寿命相比因热负荷大而较短。为了延长寿命,一般使用比较耐磨损的模具材料,或对模具钢进行表面硬化。其次是采用分散模具内压力,使材料流动均匀,降低材料加热温度,选用适当的润滑剂和模具冷却方法等措施。本文对温、热锻模具表面施行了各种氮化处理后的基本耐磨性进行评价,并对相应生产现场上进行的试验进行比较。 1.模具材类的基本性质 (1) 模具钢与硬化处理条件     

表面处理制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料.对表面处理前后材料的组织结构,显微硬度,密度变化作了分析比较.并用EPMA对材料表面处理后的主要元素分布进行了分析测试,同时从热力学和孔隙度对材料性能影响的角度分析了其形成机理.     

表面处理制备Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料

用热等静压技术制备了Ti(C,N)基金属陶瓷功能梯度材料.对表面处理前后材料的组织结构,显微硬度,密度变化作了分析比较.并用EPMA对材料表面处理后的主要元素分布进行了分析测试,同时从热力学和孔隙度对材料性能影响的角度分析了其形成机理.     

穿孔顶头等离子喷涂涂层残余应力分析

提出采用在顶头上喷涂等离子涂层的方法来提高穿孔顶头表面性能,从而提高其使用寿命,降低生产成本。采用有限元计算软件ANSYS对等离子喷涂过程进行瞬态分析,得到穿孔顶头与涂层内部的温度分布状况,在此基础上分析顶头与涂层界面处和涂层内部的应力状态,讨论了顶头预热温度、涂层厚度、涂层材料等因素对残余应力的影响,得出合理的喷涂工艺,为提高穿孔顶头的使用寿命提供理论依据。     

15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头的失效分析及改进

介绍了15Cr2Ni3MoW钢穿孔顶头在穿制27SiMn钢时发生的主要失效形式。对比了成品顶头和失效顶头的金相组织和显微硬度;利用Gleeble-1500型热模拟机对比了27SiMn钢和20钢在穿制温度下的变形抗力;通过扫描电镜和能谱分析研究了成品顶头表面氧化膜。结果表明:27SiMn钢在穿制温度下变形抗力大,钢中Si含量高,顶头工作温度高,顶头表面氧化膜组织疏松以及在顶头表面氧化膜下面存在一层粗大的铁素体软区,是造成顶头失效的主要原因。提出了提高穿孔顶头使用寿命的措施。     

轧制合金无缝钢管用顶头的研究

在推轧穿孔机和延伸机样机上对各种试验顶头穿孔、延伸试验结果表明,轧制18Cr一8N_2系列不锈钢管的Mo合金顶头,特别是经分散强化处理的TZM顶头,因其在1000℃以上高温时强度较高,而且表面生成的氧化物能够防止过熔现象产生,所以这种顶头的使用寿命较长。     

陶瓷膜对牙轮钻头滑动轴承摩擦磨损性能的影响

采用化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）工艺,分别选用高铝钛及TiC+ Ti(C, N) +TiN复合的金属陶瓷在滑动轴承表面制备金属陶瓷膜层。采用金相显微镜（OM）、体视显微镜和显微硬度计对不同金属陶瓷膜的表面形貌、组织结构及厚度进行测量和观察,并在MMW-1型万能摩擦磨损试验机对涂层材料进行摩擦磨损试验,通过测量磨损量与摩擦因数随时间的变化规律,观察摩擦副表面磨损形貌,分析了不同陶瓷膜层的耐磨性和摩擦磨损机理。结果表明,涂镀复合陶瓷膜（TiC/Ti(C, N)/TiN）的销试件硬度高、磨损极其轻微、表面质地均匀且光滑,复合陶瓷膜（淬火）更适用于牙轮钻头滑动轴承表面涂层材料。     

纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的渗硼处理

真空烧结制备了纳米改性的Ti(C,N)基金属陶瓷,并对其进行了固体粉末渗硼处理。研究了渗硼处理对不同金属相的纳米TiN改性的Ti(C,N)基金属陶瓷组织与性能的影响。光学显微照片表明,材料的表面形成一层渗硼层;X射线对材料的物相分析表明,试样表面的渗硼层为TiB2、MoB、Ni3B、NiB、CoB等硼化物;硬度测试结果表明,试样的表面显微硬度大大提高。试验结果表明,不同金属相含量的Ti(C,N)基金属陶瓷均具有可渗硼性。     

均整机顶头耐热抗磨铸铁的研究及应用

针对热轧无缝钢管均整机顶头的失效形式，研究出一种高温耐磨性优良且耐热疲劳性较好的耐热抗磨铸铁。对比试验了材质的抗氧化性、耐热疲劳性和高温耐磨性，分析了成分和组织对性能的影响。结果表明，用该材质制做的均整机顶头比原来用 ４５钢及 ３５ＣｒＭｏ合金顶头寿命周期提高 ３倍以上，钢管质量得到提高，经济效益显著。     

Ti(CN)基金属陶瓷热重分析时的氧化现象

介绍了热重分析仪（TGA－7）使用三种不同试验方法测量Ti（CN）基金属陶瓷材料的热曲线。发现常规试验方法产生氧化现象．而改进气路吹洗和尾气排放压力后，克服了试验中的氧化现象，再现了Ti（CN）基金属陶瓷材料从室温～1200℃的脱脂、脱碳热重分析曲线。     

狄塞尔轧管机限动芯棒选材与应用研究

狄塞尔轧管机限动芯棒的主要失效形式为热磨损和热疲劳。热磨损主要表现为磨粒磨损和粘着磨损,热疲劳主要表现为网裂和环裂,热裂还会加剧磨损。为了提高芯棒的抗热损伤性能,应使芯棒材料的碳化物弥散化,基体金属与氧化膜的线胀系数相接近,弹性模量尽量低,热传导系数尽量高。材料的高温强度和合金碳化物的数量与形态是调节这些特性的杠杆。选用适宜的穿孔顶头材料制作限动芯棒,并用失效芯律制作模锻穿孔顶头,可显著地降低生产成本。     

热压烧结温度对两种金属陶瓷组织性能的影响

金属陶瓷材料具有高硬度、高热稳定性和高耐磨性,提高金属陶瓷材料断裂强度和断裂韧性具有重要应用意义。本文采用粉末冶金热压烧结方法制备了Al2O3+Ti(C,N)和Al2O3+WC两种金属陶瓷材料。通过单边切口梁(SENB)法和三点弯曲等力学性能测试方法探讨了热压温度对两种金属陶瓷材料的力学性能的影响,利用X射线衍射、扫描电镜(SEM)分析了物相组成和断口显微结构。实验结果表明:Al2O3+Ti(C,N)金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能升高。而Al2O3+WC金属陶瓷随着烧结温度的升高,力学性能下降,在1400℃、10MPa烧结保温15min下力学性能较好。Al2O3+WC金属陶瓷900℃热压缩断裂强度比1000℃热压缩断裂强度高。