多弧离子镀CrAlSiN涂层对Cr12MoV钢显微硬度和耐磨性影响的研究

为了提高Cr12MoV表面的硬度和耐磨性能,采用多弧离子镀技术在淬火及氮化处理后的Cr12MoV冷作模具钢表面制备CrAlSiN涂层。结果表明:经淬火、氮化和镀膜处理后Cr12MoV钢的显微硬度得到提高,淬火后镀膜的硬度为3028 HV,氮化后镀膜的硬度为3471 HV,是基体硬度(283HV)的12倍以上。氮化处理后镀膜层的摩擦系数低于淬火后镀膜层的摩擦系数。综合对比各试样的硬度、耐磨性、摩擦系数可知,多弧离子镀CrAlSiN涂层前氮化处理的效果优于淬火处理的。

Cr12MoV模具钢中共晶碳化物的控制及国内研究进展

Cr12MoV钢属于高耐磨微变形冷作模具钢，其特点是具有高的耐磨性、淬透性、微变形、高热稳定性和高抗弯强度，仅次于高速钢，是冷冲裁模、冷镦模等冷作模具的重要材料，其消耗量在冷作模具钢中居于首位。虽然该钢的强度、硬度高，耐磨性好，但其韧性较差，对热加工工艺和热处理工艺要求较高，如处理工艺不当，很容易造成模具的过早失效。

超声波冷锻对Cr12MoV钢渗氮组织与性能的影响

为优化渗氮工艺,提高渗氮层的厚度与硬度,提出用超声波冷锻技术(Ultrasonic cold forging technology,UCFT)对Cr12MoV模具钢进行表面纳米化预处理,并在450℃和520℃两个温度条件下离子渗氮。采用扫描电镜、金相显微镜、白光形貌仪、X射线衍射仪和维氏显微硬度计对样品的微观组织结构和性能进行表征。结果表明:UCFT是一种能与离子渗氮有效复合的预处理工艺,经UCFT表面纳米化预处理后,Cr12MoV模具钢表面形成表面硬度约520 HV,厚度为350μm的塑性变形影响层;经UCFT表面纳米化预处理后和离子渗氮复合处理后,渗氮层厚度与硬度与原始样品直接渗氮相比有显著提高;UCFT预处理后在520℃离子渗氮4 h,材料表面硬度可高达1350 HV,复合改性层厚度也可增至约400μm。

Cr12MoV模具钢应用的主要问题与热处理研究进展

针对Cr12MoV模具钢应用中的失效问题,结合Cr12MoV模具钢的特性,从锻造工艺、热处理工艺、线切割等模具生产中的主要环节,总结了Cr12MoV钢冲模制造工艺的主要问题和国内研究进展状况。分析了各生产环节中工艺参数变化对Cr12MoV钢的开裂、碳化物大小和分布、基体组织与性能的变化和影响因素,概述了各环节中应采取的应对措施。

Cr12MoV钢渗硼工艺及渗层的组织与性能

采用正交试验方法,优化出Cr12MoV钢最佳的渗硼工艺参数为950℃×5 h及最佳的稀土加入量为0.3wt%。与普通工艺的渗硼层相比,优化的渗硼层较厚且致密,疏松和空洞减少,硬度压痕完整,渗层脆性较低,渗层前沿较齐整。经X-ray衍射分析表明,渗硼层主要由FeB、Fe2B、(Fe、Cr)3C、(Cr、Fe)7C3组成。经优化渗硼后再经970℃淬火、200℃回火处理后,其渗层耐磨性比优化渗硼层提高15倍。

喷射成形及轧制Cr12MoV钢的微观组织与摩擦学性能研究

研究了常规铸造工艺、喷射成形工艺以及喷射成形后轧制等工艺制备的 Ｃｒ１２ＭｏＶ钢的微观组织和摩擦学性能 结果表明，喷射成形工艺与常规铸造工艺相比，制备的合金成分更加均匀，晶粒更加细小 而后的轧制工艺进一步改善了材料的微观组织，与常规工艺相比其碳化物颗粒的尺寸大大降低，耐磨性能得到了大幅度地提高，且提高的幅度随着轧制量的增加而增加．

Cr12MoV钢热处理工艺的研究

研究了两种原始不同组织的Cr1 2MoV钢在各个热处理工艺阶段的组织和性能。详细分析了这两种不同原始组织的Cr1 2MoV钢 ,研究出其中一种组织的Cr1 2MoV钢较适于不经过锻造直接进行最终热处理后使用。

Cr12MoV钢盐浴渗钒的组织与性能

探讨了Cr12MoV钢的TD盐浴渗钒,运用金相显微镜、显微硬度测试仪、X射线荧光能谱、XRD结构分析、电子探针进行渗层断面元素线扫描及耐磨性等试验分析方法,观察、测定了渗层的组织、相结构、渗层硬度分布、相对耐磨性等特性。结果表明,该渗层组织均匀,结构致密,具有很高的显微硬度和较高的耐磨性。应用于冷作模具时,配合适当的热处理工艺,可获得高的使用寿命。

Cr12MoV模具钢的激光熔覆

利用不同的激光工艺参数对Cr12MoV模具钢表面进行熔覆试验 ,探讨了熔覆层裂纹和气孔产生的趋势和工艺参数对熔履层深度的影响 ,研究了表面微观硬度的分布及其原因、熔覆层耐磨性能的提高幅度以及组织结构的变化。结果表明 ,采取适当工艺措施 ,可以完全消除熔覆层的气孔 ,减少横向裂纹 ;表面硬度在不同程度上都得到提高 ,硬度峰值出现在次表层 ;激光熔覆层的耐磨性能可以提高 4 7%～ 76 % ;微观结构是由平面晶和枝晶构成的共晶组织 。

模具钢Cr12MoV精密硬态切削过程刀具磨损

模具钢Cr12Mo V硬态切削过程中,工件材料的高硬度导致了刀具在切削过程中受到剧烈的热力耦合作用,刀具的磨损机制也明显不同于常规的切削过程.本研究以PCBN刀具精密硬态切削模具钢Cr12Mo V过程为对象,分析了刀具前刀面和后刀面的磨损规律,通过元素变化分析得到刀具不同位置的磨损机制;通过揭示不同切削速度和进给量下的刀具磨损规律为合理选择切削参数提供理论依据;研究揭示了切削合力和切削三分力受刀具磨损量的影响机制;通过建立磨损刀具的几何模型,采用有限元仿真软件Deform对不同刀具磨损量下的切削过程进行了仿真分析,得到了刀具磨损对切削温度场的影响机制.

Cr12MoV模具钢激光熔覆Ni基、Co基合金的组织与性能

利用5kW的横流CO2激光器在Cr12MoV钢表面分别熔覆Stellie6和Ni60合金粉末,并利用X射线衍射、光学显微镜分析了合金熔覆层的金相组织和相组成;测量了合金熔覆层的显微硬度,并用M-200环-块磨损试验机研究了其磨损性能。结果表明,激光处理层存在熔覆区、结合区和基体热影响区三个区域。由于基材为淬火组织,故在热影响区中存在二次淬火区和回火区,最高硬度存在于二次淬火区。Stellie6合金熔覆层由枝晶Co基固溶体及Cr23C6、Cr7C3和CoCx碳化物、WC等相组成;Ni60合金熔覆层由Ni基固溶体及NiCrFe相、γ-Fe基固溶体、Cr23C6、Cr7C3型碳化物和Cr2B硼化物等相所组成。Ni60合金熔覆层比Stellie6合金熔覆层具有更高的硬度,Ni60熔覆层的耐磨性要比Stillite6熔覆层好。

Cr12MoV钢的热处理及组织、性能研究

分别采用球化退火和调质处理作为Cr12MoV钢的预备热处理,而后对钢进行相同的真空热处理,并对其显微组织、硬度、冲击韧度、抗弯强度和耐磨性进行观察与测定。结果表明:由于调质处理使得组织中碳化物的形态、大小及分布得到改善,采用调质处理为预备热处理的试样经最终热处理后,其硬度、冲击韧度、抗弯强度和耐磨性均高于采用球化退火为预备热处理的试样;其冲击韧度、抗弯强度分别达到8.652 J.cm-2和2201.4 MPa,相对于球化退火试样,分别提高了13.5%和39.3%。

Cr12MoV钢宽带激光淬火试验研究

运用宽带扫描技术对Cr12MoV钢进行激光表面淬火研究,分析了不同工艺参数对硬化层深度、宽度和显微硬度的影响及硬化层显微组织特征。结果表明,单道激光淬火宽度>16 mm,在最佳工艺下(激光功率2.6 kW,扫描速度6 mm/s,离焦量65 mm),硬化层平均硬度达916 HV0.1,是基体硬度的1.8倍。宽带激光淬火造成的组织细化和过饱和的隐晶马氏体的形成是硬度提高的主要原因。

Cr12MoV钢表面电火花沉积TiB2涂层特性研究

通过电火花表面新技术在Cr12MoV表面制备了高硬度的TiB2陶瓷涂层,通过扫描电镜和金相显微镜观察其微观形貌,能谱仪测量元素分布,X射线衍射仪测量涂层的物相,显微硬度计测量试样横截面的硬度分布。结果表明,Cr12MoV表面的TiB2涂层结构致密,无裂纹和分层,基体中的Cr和Fe显著扩散到涂层中,涂层与基体形成了牢固的冶金结合,涂层的物相主要为TiB2,硬度高达1 200 HV以上,模具耐磨性明显提高。

Cr12MoV钢渗钒层组织及耐磨性能

为改善Cr12MoV钢耐磨性,提高其使用寿命,通过950℃×8hTD盐浴渗钒处理在Cr12MoV钢表面制备渗钒层。利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射和摩擦磨损试验对渗钒层组织成分和磨损性能进行检测分析,结果表明:Cr12MoV钢表面渗钒层组织均匀致密,且覆层与基体间存在明显的界面,渗钒层厚度约为9.0μm。渗钒层主要物相由VCx相组成,碳化钒覆层具有(200)和(220)晶面择优取向。经渗钒处理后试样表面显微硬度可达2 002HV0.05,约为原始试样显微硬度值的2.88倍。用GCr15钢球作为摩擦副,载荷为4.9N,滑动速度为0.1m/s,磨损时间为30min条件下,渗钒层的摩擦因数约为0.58;渗钒后试样的磨损体积约为原始试样的0.29倍,其磨损的机制主要为粘着磨损。通过TD盐浴渗钒处理,在Cr12MoV钢表面制备碳化钒涂层可有效提高其耐磨性。

Cr12MoV钢盐浴渗钒后的组织及耐蚀性能

目前，对Cr12MoV盐浴渗钒层的耐蚀性鲜有研究。采用自配的混合盐对Cr12MoV钢在不同温度和时间进行盐浴渗钒处理。通过表面显微硬度测试、金相显微和SEM形貌观察、EDS和XRD分析表征了Cr12MoV渗层性能与组织结构，选定了较佳渗钒的温度（1000℃）和时间（6h），对最优工艺渗件在3．5％NaCl溶液中进行了电化学测试，以检验渗层的耐蚀性。结果表明：Cr12MoV钢渗钒后形成了致密的渗层，表面硬度从渗钒前的713HV3。提高到1800～2700HV3N；渗层厚度分别与渗钒温度和保温时间成正比关系；最优工艺渗钒后的耐蚀性比渗钒前提高了36％。

变质Cr12MoV模具钢热处理工艺研究

研究了热处理工艺对变质Cr12MoV钢组织和性能的影响。结果表明,淬火回火处理后,变质Cr12MoV钢中共晶碳化物呈粒状均匀分布;随淬火温度的升高,硬度先升后降,冲击韧度呈逐渐升高趋势;淬火后试样随回火温度的升高,硬度逐渐降低,冲击韧度先降后升;确定变质Cr12MoV钢最佳热处理工艺为1080℃淬火+250℃回火。

Cr12MoV钢锻造过热过烧及对最终组织和性能影响研究

采用模拟方法．研究了Ｃｒ１２ＭｏＶ钢锻造加热过热、过烧对其随后中间球化处理及最终淬火、回火处理的组织和性能的影响。结果表明，锻造加热温度在１１６０℃以上出现过热．在１２２０℃以上出现过烧。严重过热及过烧后，中间退火及最终热处理都不能使其得到改善，一次冲击韧性、多冲疲劳寿命及抗弯强度等均严重降低．但过热及过烧对硬度却无明显影响。

脉冲等离子体爆炸对Cr12MoV钢组织及性能的影响

通过脉冲等离子体爆炸工艺对Cr12Mo V钢表面进行改性处理。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射分析了改性层的显微组织、元素分布和物相,并用显微硬度计测试不同区域的微观硬度。结果表明,脉冲等离子体爆炸处理后可得到熔凝区和硬化层两层组织,熔凝区和硬化层分别由柱状晶与细晶区组成,并且熔凝区产生元素注入现象。随着脉冲次数的增加,表面粗糙度先降低后升高,处理次数为5时,Ra=13.98μm。硬度从表面到基体呈现先升高后降低的趋势且硬化层的硬度较基体显著提高。改性层硬度随处理次数的增加而增加,但增加的趋势有所减缓。

Cr12MoV钢硼-稀土共渗层的研究

本文介绍了在硼砂熔盐中加入重离子型稀土化合物,对冷作模具钢进行硼-稀土多元共渗,获得强化涂层的结果。利用金相观察,电子探针扫描,离子探针全谱分析,X射线衍线等手段,确定出稀土元素是以氧化态存在于渗层中的。从扩散动力学角度出发,讨论了稀土元素扩散渗入,引起渗硼组织变化,形成针状硼化二铁带与白亮带的成因。