SDPM钢高硬度均匀性热处理工艺研究

利用热膨胀仪对塑料模具钢SDPM在不同冷速下的过冷奥氏体连续冷却转变行为进行了研究,并探讨了不同淬火方式获得的两种组织经不同温度回火后的组织和硬度的变化规律。结果表明:SDPM钢过冷奥氏体连续冷却过程只包括贝氏体和马氏体转变,而无珠光体或铁素体转变;当冷速在0.02~0.5℃/s时,转变产物以贝氏体和M/A岛混合组织为主;当冷速大于0.5℃/s时,转变产物以马氏体转变为主。SDPM钢的回火温度从510℃升高到570℃,马氏体淬火组织的硬度从40.3 HRC下降到37.7 HRC,等温贝氏体淬火组织硬度从39.5 HRC下降到38.2 HRC;继续升高回火温度到610℃时,马氏体淬火组织硬度下降到32.8 HRC,等温贝氏体组织硬度下降到33.6 HRC。获得最佳硬度均匀性的回火温度为550℃。     

淬回火工艺对压铸模具钢4Cr5Mo2V强韧性及组织影响

采用硬度仪、光学显微镜、冲击试验机、扫描电镜及XRD研究分析了淬回火工艺对压铸模具用4Cr5Mo2V钢强韧性及组织的影响。结果表明:1,030℃和1,060℃淬火并经560℃回火后试样的韧性达到峰值416.8J和406.1J,高于经1,000℃淬火560℃回火后试样的冲击韧性值339.5J,1,000℃淬火580℃回火冲击韧性值达到峰值366.6J。XRD分析表明,回火温度为480℃时,碳化物主要为V6C5、V8C7,经500℃回火后,开始出现VC。520℃回火出现二次硬化现象,在保温时间到达到2h时,硬度最高为54.7HRC,后随保温时间延长,硬度下降。VC的析出导致了二次硬化现象。在480℃~580℃回火,随着回火温度的提高,冲击韧性随之上升,当温度超过580℃后,冲击韧性开始下降。     

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.     

热处理工艺对7Cr17MoV马氏体不锈钢组织性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、冲击试验,观察和分析了7Cr17MoV马氏体不锈钢在990~1110℃淬火+180~220℃回火的组织和性能变化。结果表明:淬火组织为残留奥氏体和碳化物分布于马氏体基体上。随淬火温度的升高,残留奥氏体含量和马氏体过饱和度增加,针状马氏体组织变粗,1080℃淬火硬度升高到最大值62.5HRC。冲击试验结果表明:随回火温度逐渐升高,试样硬度有部分下降,但韧性显著提高,200~220℃时韧性最佳,达到19 J/cm~2。综合硬度和韧性考虑,最佳热处理工艺为1080℃淬火+200~220℃回火。盐雾试验表明:1080℃淬火+200℃回火后腐蚀率小于4%,符合使用要求。     

中碳Cr-Si-Mn系耐磨铸钢的组织与性能

研究淬火和回火温度及冷却速度对中碳Cr-Si-Mn系低合金耐磨铸钢组织和力学性能的影响.结果表明,随淬火温度的升高,钢中板务马氏体的特征越明显,温度超过1 100℃后奥氏体晶粒尺寸稍有长大.淬火温度提高对钢的硬度值无明显影响,保持在50～52 HRC左右,但冲击韧度明显提高,在1 050℃时达到75 J·cm-2.回火温度低于或高于250℃时,冲击韧度均降低.冷却速度约为9℃/min时可获得的贝氏体/马氏体复相组织,此时残余奥氏体量约为5%,硬度值下降为45 HRC,而冲击韧度值为125 J·cm-2.     

4Cr5Mo2VCo钢的热处理工艺优化

对不同工艺下4Cr5Mo2VCo钢的硬度及冲击性能进行测定,并用SEM对其显微组织和断口形貌进行了分析。结果表明,在1000~1100 ℃淬火温度范围内,4Cr5Mo2VCo钢的硬度先升高后降低,最高达59.2 HRC;未溶碳化物数量随淬火温度上升不断减少,在1100 ℃时基本全部溶入基体。回火过程中4Cr5Mo2VCo钢的二次硬化峰值温度为520 ℃,硬度随回火温度继续升高而逐渐降低。不同温度淬火试样的冲击吸收能量随回火温度的上升呈先增大后逐渐降低趋势。在44~46 HRC的硬度使用范围内,4Cr5Mo2VCo钢具有最佳强韧性配比的热处理工艺为1060 ℃×30 min淬火+(600~610) ℃×2 h回火两次,平均冲击吸收能量可达410 J。     

热处理对75Cr1锯片用钢组织及性能的影响

对轧制态75Cr1锯片用钢在800~880 ℃进行油淬并在400~480 ℃进行回火,采用光学显微镜、万能力学性能试验机、冲击试验机及洛氏硬度计分别分析其显微组织、力学性能变化规律。结果表明,淬火试样组织为马氏体+残留奥氏体;随着淬火温度的升高,马氏体组织不断粗化;硬度随淬火温度的升高由800 ℃的59 HRC逐渐提高到880 ℃的68 HRC。随着回火温度的升高,试样组织由淬火马氏体转化为回火马氏体、回火马氏体+回火索氏体组织;强度、硬度逐步降低,而塑性、韧性相应提高。最佳热处理工艺为840 ℃（保温20 min）淬火+460 ℃（保温60 min）回火。     

一种新型高铝超高碳钢淬回火后的组织和硬度

采用扫描电镜、透射电镜和洛氏硬度计等研究了一种含6%Al、1.4%C的超高碳钢(UHCS-6Al)淬火+冷处理+回火后的组织和硬度变化。结果表明:超高碳钢(UHCS-6Al)淬火+冷处理+回火后组织为马氏体组织,峰值硬度高达65.3 HRC;回火时,基体中析出了ε碳化物,析出强化作用显著,而钢中高的Al含量通过抑制ε碳化物向渗碳体转变,显著提高了ε碳化物的稳定性,使试验钢具有优良的回火抗温性能。在200~400℃之间回火时,随回火温度提高,可以保持高的硬度(63 HRC)不变,即使480℃回火2 h后硬度仍有59 HRC。     

1Cr17Ni4不锈钢热处理工艺及应用研究

针对热磨机磨片的实际工作条件和性能要求,采用金相组织、硬度测试、冲击试验及断口形貌分析等手段研究了1Cr17Ni4不锈钢在不同淬火加热温度和不同回火温度下的组织和力学性能。结果表明:淬火温度宜选择在1000~1020℃,回火工艺宜选择290~310℃保温3 h;在此条件下,钢的硬度可达到41~43 HRC;回火组织为回火马氏体+部分铬碳化物;290℃回火时冲击功高达56 J,冲击试样断口形貌为大量韧窝和部分解理面。该工艺目前在某造纸磨片得到成功应用,磨片平均使用寿命2个月以上,且无齿根折断现象发生。     

热处理工艺对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响

研究了淬火温度及回火温度对高强韧耐磨铸钢组织和性能的影响.结果表明:淬火温度低于930 ℃时,材料的硬度随淬火温度的升高而增大;高于930 ℃时,硬度降低,在930 ℃出现硬度峰值;冲击韧度随淬火加热温度的升高先降低后增大.随着回火温度的升高,材料的硬度缓慢降低,而冲击韧度值升高.高强韧耐磨铸钢经930 ℃×2 h淬火(油淬)+240 ℃×2 h回火+240 ℃×2 h回火后,具有较高的强韧性,硬度≥54 HRC,冲击韧度≥43 J/cm~2,组织为回火马氏体+少量的残留奥氏体,试样冲击断口为准解理断裂.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.     

Kinetics of the oxidation of metals — Influence of self-diffusion of metal

The importance of the self-diffusion of a metal during its oxidation by a gas is treated for the cases of nonstoichiometric oxides having either interstitial cation or cation vacancies. We have established a general relationship for the reaction rate when a mixed diffusion process occurs. From this relationship, we have shown that the pressure dependence can be different, according to whether the rate-determining process is the self-diffusion through the metal or through the product.     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.