Fatigue properties of 48MnV steel with twin arc spraying 3Cr13 coatings

The fatigue behaviors of 48MnV steel, both uncoated and coated with different thicknesses of 3Cr13 deposits using twin arc spraying, were investigated. The fatigue properties of the 48MnV steel, determined under axial loading conditions, can be substantially decreased by coating 3Cr13 films, deposited by twin arc spraying. And the fatigue behavior of the thinner coatings is better than that of the thicker ones, of which the fatigue limits decrease by 9%[CD*2]14%. The decrease in fatigue life attributes to the less mechanical properties of the coatings in comparison with those of the substrate, their relative bad bonding strength and trapped oxide or Al2O3 particles retain in the matrix after blasting responsible for the initiation of fatigue cracks.

热处理对含铜3Cr13马氏体不锈钢抗菌性能的影响

研究了抗菌热处理对含铜 3Cr13不锈钢组织和抗菌性能的影响。试验表明抗菌热处理是其获得优异抗菌性能的关键。粘结薄膜法显示抗菌热处理后的 0 35C 13Cr 2 6 8Cu马氏体不锈钢对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率 >99%。试验确定了最佳热处理参数 。

渗氮温度对3Cr13不锈钢表面离子渗氮层组织和性能的影响

利用等离子渗氮技术,在不同温度下对3Cr13不锈钢渗氮6 h,研究了渗氮温度对渗氮层组织结构和性能的影响。结果表明:渗氮温度显著影响3Cr13不锈钢表面渗氮层的结构与性能,渗层厚度随着渗氮温度的升高而增加;渗氮温度升高促使表面相由α′N相和ε相逐渐变成CrN相及γ′相;随着渗氮温度的升高表面硬度提高,耐磨性能随之提高;而耐蚀性在低温渗氮(400℃)时比基体略有提高,之后(≥450℃)随着渗氮温度的升高呈下降趋势,且低于基体的。

3Cr13马氏体不锈钢的加工

针对3Cr13马氏体不锈钢加工难点,分析给出影响其切削性能的主要因素,从刀具材料、刀具几何角度的选择与切削用量的确定等方面进行研究。实践证明,获得的经验对3Cr13不锈钢加工性能的改善效果明显。

3Cr13厨刀碟片激光同轴送粉熔覆层的显微硬度与组织

针对家用3Cr13不锈钢厨刀硬度低、耐磨性差、使用寿命短等问题,采用激光熔覆技术对其进行处理,改善厨刀的性能.研究了激光熔覆层的显微硬度及显微组织.结果表明,采用经优化的激光熔覆处理工艺,可以获得无气孔、裂纹和夹杂等缺陷的熔覆层,熔覆层与基体结合良好;熔覆层的显微硬度在7-12 GPa之间波动,平均显微硬度约为9 GPa,是基体的2.3倍,大大提高了刀刃的硬度;熔覆层中含有大量未熔的硬质颗粒WC,并镶嵌到相对较软的304L基体中,这种结构对WC颗粒起到韧化缓冲作用,保证刀具使用过程中WC颗粒不易脱落,从而可提高刀具的使用性能.

激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究

试验并研究了激光功率、焊接速度等工艺参数对 3 Cr1 3不锈钢的焊接质量的影响 ,对焊缝的金相组织和结合强度进行了分析与测试 .

3Cr13不锈钢数控车削加工工艺研究

对不锈钢材料数控车削加工的特点进行分析,论述了在数控车削不锈钢零件时,通过合理改变钢材料的硬度、选择切削刀具与切削用量以及选用适当的冷却液等加工工艺措施,可显著提高不锈钢零件车削的效率。

3Cr13不锈钢传动轴表面产生细纹的原因分析

通过化学成分分析及金相检验手段,对3Cr13不锈钢传动轴表面细纹的产生原因进行了分析。结果表明,3Cr13不锈钢中严重的带状组织偏析及大块状夹杂物是导致传动轴表面产生细纹的主要原因,同时,调质处理加深了表面细纹的扩展。

3Cr13不锈钢零件批量数控车削加工技巧

从数控加工的角度探讨3Cr13不锈钢零件在数控车床上批量加工的技巧,主要研究了零件数控程序编制和数控加工中的装夹、对刀、首件试切、工件更换、磨损补偿等问题。实践表明,这些研究成果有助于提高数控编程与加工能力,充分发挥数控加工的优势。

3Cr13不锈钢微纳表面制备及疏水机理分析

目的构筑具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳结构表面,并分析表面微纳结构与疏水性能之间的关系。方法试验设计了喷砂与化学刻蚀结合的两步构筑方法,通过对喷砂与刻蚀工艺的不同参数优化,制备了具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳表面。从表面形貌参数推测了亲水与疏水试样表面微结构的差异,并从微结构面积分布的不同对推测进行了证明。结果经过处理后,不锈钢基体表面呈现由微米孔洞与纳米颗粒组成的微-纳双重结构分布,喷砂与刻蚀参数会影响基体表面微纳结构粗糙度因子,同时表面微孔洞的尺度、分布会影响疏水性能。疏水试样表面200~1000μm^2孔洞占孔洞总面积的比值大于39%,而1000μm^2以上孔洞占孔洞总面积的比值小于30%,即疏水试样表面微结构更多的是由密集的小面积孔洞组成。结论通过喷砂与化学刻蚀的方法可使3Cr13不锈钢表面产生具有疏水性能的微-纳双重结构,且疏水性能与微结构面积密切相关,当1000μm^2以上孔洞面积小于30%时,试样呈疏水性。

3Cr13不锈钢刃口的强化方法研究

将淬回火后的3Cr13不锈钢进行粗磨刃口,用渗氮盐浴复合处理方法对其进行刃口强化。测试了锋利度、耐用度。结果表明：3Cr13不锈钢刃口经过强化后,其强切割猪皮深度是未强化的3Cr13不锈钢的1.68倍,刃口切断猪皮条数是未强化的3Cr13不锈钢刃口的6.5倍。

低温活性屏等离子氮碳共渗对3Cr13不锈钢组织和耐蚀性的影响

利用XRD、OM和SEM等试验方法,研究了氮碳共渗温度对3Cr13不锈钢渗层的组织结构及耐腐蚀性的影响。结果表明:当氮碳共渗温度为450℃时,渗层主要由α'N相、少量ε相和γ'相组成;处理温度高于480℃时,渗层中开始有Cr N相析出。氮碳共渗处理样品表面的显微硬度较未处理样品明显升高,且随处理温度升高,显微硬度逐渐增大;试样表面耐腐蚀性在处理温度为450℃时显著提高,随处理温度升高耐腐蚀性降低。

高速车削3Cr13不锈钢切削力的仿真分析

切削力是表征加工过程的主要参数,也是反映加工状态的重要物理量之一,切削力的大小直接影响着加工状态和加工表面质量。基于有限元分析软件Advant Edge FEM,设计了以进给量、背吃刀量、车削速度、车刀前角、车刀后角等切削参数为自变量的五因素四水平正交试验,对3Cr13不锈钢的高速车削过程进行二维有限元仿真,探讨了各自变量对切削力的影响规律。以径向切削力最小为目标,运用极差分析法获得了各切削参数的最优组合。结果表明:背吃刀量对径向切削力的影响最大、车刀后角的影响最小;在给定的切削条件下,径向切削力最小时的最优组合为进给量0.19 mm/r、背吃刀量0.3 mm、车削速度500 mm/min、车刀前角19°、车刀后角7°。

不锈钢(3Cr13)镀类金刚石薄膜的研究

利用脉冲真空电弧离子镀技术在3Cr13不锈钢基底上制备类金刚石(DLC)薄膜,采用X射线光电子能谱技术分析DLC薄膜中sp3键及sp2键含量和组分.采用显微硬度计测试了薄膜的显微硬度,利用扫描电镜测试了膜的表面形貌.划痕仪测试了薄膜与不锈钢基底的结合强度.结果表明:所镀制的类金刚石薄膜品质优良,类金刚石中sp3键含量较高,sp3/sp2=1.63,具有良好的表面形貌,在不锈钢上沉积DLC膜后明显提高了不锈钢的硬度,Ti过渡层的引入明显的改善了膜与不锈钢之间的结合强度.

前驱体对激光熔覆复合溶胶凝胶制备陶瓷涂层的影响

目的研究不同前驱体配比下,激光熔覆复合溶胶凝胶在3Cr13不锈钢表面制备的陶瓷涂层的性能,并对强化机理进行分析。方法通过溶胶凝胶法制备均匀的前驱体,即Ti O2和C(微米石墨和碳纳米管),利用激光熔覆技术,在3Cr13不锈钢基体表面制备出高性能的涂层。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪对涂层组织和相成分进行分析,采用维氏硬度计对涂层的硬度进行测试,采用HT-600型高温摩擦磨损试验机测试基体和熔覆层在常温下的磨损性能。结果通过溶胶凝胶法,制备出均匀的Ti O2和C混合粉末。激光熔覆后,在覆层中均匀分布着Ti C和Cr7C3强化相。改变前驱体配比,当C和Ti O2的摩尔比增大时,涂层组织明显细化,且涂层中无气孔,显微硬度也有较大提高。当n(TiO2)∶n(C)=1∶8时,次表面显微硬度达到810HV0.2,涂层硬度从上到下呈现递减的趋势,且涂层的耐磨性最好,为基体的4.5倍。结论增大C和Ti O2两者摩尔比,可以提高熔覆层的显微硬度和耐磨性。在熔池中,Ti C密度较小,涂层中硬质颗粒从上到下依次减少,与之对应,硬度也依次递减。同时,碳纳米管的加入将对涂层起到细晶强化的效果。Ti与碳纳米管和微米石墨结合生成微米级和亚微米级Ti C,提高了形核率,Cr7C3以亚微米级Ti C为非均质核心,形核长大,生成均匀分布的Cr7C3强化相。

不同气氛固溶氮化处理对不锈钢组织性能的影响

研究了3Cr13不锈钢在不同气氛下的固溶氮化。结果表明:1100℃、0.15MPa的N2、NH3气氛下,均可实现固溶氮化,并获得厚氮铁素体层。以NH3为渗剂固溶渗氮,得到的扩散层的晶粒比N2为渗剂的更加细小,试样表面硬度高达45HRC;高硬度的获得主要是靠渗氮层中形成与母相共格的合金元素氮化物的沉淀硬化。

80t级敞车侧开门裂纹失效分析

为分析新型80 t级敞车侧开门裂纹,从裂纹侧开门板上取样,进行门板母材化学成分、力学性能和金相组织分析,试验结果表明,裂纹侧开门板材质不是技术标准规定的T4003铁素体不锈钢,而是3Cr13马氏体不锈钢。退火状态3Cr13马氏体不锈钢抗拉强度、硬度与T4003铁素体不锈钢接近,但3Cr13马氏体不锈钢脆性大、焊接性能差。3Cr13马氏体不锈钢焊接后在热影响区出现硬度高、脆性大的高碳马氏体组织,在车辆运营承载工况和低温环境运用下,裂纹在热影响区启裂,然后,沿着母材晶界分部的网状碳化物聚集区扩展,形成晶间裂纹。

3Cr13钢表面氟盐浴TD法VC涂层的制备及表征

采用FLiNaK氟化盐对3Cr13不锈钢表面分别进行不同时间的热反应沉积(TD),利用X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计研究了VC涂层的形貌、成分特征、表面硬度及其生长动力学。结果发现,3Cr13不锈钢的表面形成了3~5μm厚的均匀致密的VC涂层,表面呈花瓣状,VC相中含少量的Si和Fe元素。VC涂层的平均(HV)硬度高达32 220 MPa,其厚度与保温时间满足抛物线关系。VC涂层表面几百纳米厚度存在不均匀分布的SiO_2,表面呈龟裂状。主要是因为SiO_2的热膨胀系数大于VC涂层,使得SiO_2在冷却过程中受到拉应力而发生龟裂。本研究首次表明低熔点高活性的氟化盐可以用于TD法制备VC涂层。

3Cr13不锈钢低温双辉等离子渗铬

对3Cr13不锈钢在700℃进行低温等离子渗铬处理,并观察处理后试样的组织,进行了截面成分检测、硬度检测、X射线衍射物相分析以及电化学腐蚀性能测试。结果表明,表面覆盖4～5μm的铬沉积层后在沉积层的下边形成了一定区域的脱碳层,表面硬度达728HV0.05;表层物相主要为Fe、Cr、Cr1.36Fe0.52及Cr23C6;在2.5%HCl溶液中耐腐蚀性能提高约6倍,抗点蚀能力有一定的增强,提高了耐晶间腐蚀的能力。

压下量对冷轧+退火态3Cr13不锈钢车板组织和力学性能的影响

选择厚度为4.2 mm的3Cr13不锈钢热轧板作为基材,对固溶处理试样依次进行了冷轧,冷轧压下量分别为60%与80%,使其厚度减小为1.61与1.22 mm,并升温至900~1050℃完成退火。测试了其显微组织结构与力学特性。研究结果表明:在固溶试样中形成了大量再结晶晶粒,大部分呈现等轴状形态,经冷轧后,等轴状形态的铁素体晶粒沿轧向伸长。逐渐增大冷轧压下量后,生成了更多细长晶粒。在冷轧组织内析出了少量黑色与浅白色组织,黑色颗粒成分为TiN,浅白色颗粒主要由Nb(C,N)构成。试样经过冷轧处理后获得了更大的拉伸强度与屈服强度,压下量为80%的试样拉伸强度为981 MPa、屈服强度为929 MPa、伸长率未超过1.2%、硬度为362.8 HV。逐渐增加退火时间后,冷轧试样中形成了更高比例的σ相,以900℃对80%冷轧试样进行退火时达到了最大增幅。以900℃退火更易促进σ相的形核与长大过程。