MICROSTRUCTURE IN LASER FUSED HIGH SPEED STEEL W6Mo5Cr4V2(M2)

Microstructure of the deepest zone of high speed steel W6Mo5Cr4V2(M2)melt after laser fu-sion was found to be so fine as the ehill zone of a solidified ingot.When narrower chill zoneformed,the long columnar dendrites grow into the melt and then the fine equiaxed cellularstructure appears in upper melt region nearly surface.The substructure of cellular grains anddendrites was observed to consist of martensite and retained austenile,while the carbides asM_6C_■ Cr_7C_3 and MC distributed at their boundaries.It is believed that the highermicrohardness up to HV_(0.1)=865-960 of the laser fused structure of the alloy is due to the oc-currence of martensite.

机加工刀具用W6Mo5Cr4V2钢开裂原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、硬度测试、金相检验和SEM形貌分析等方法对机加工刀具用W6Mo5Cr4V2钢开裂原因进行了分析。结果表明,失效机加工刀具组织存在断续网状与堆集的多角状碳化物以及后续热处理工艺不当导致的刀具出现未淬透现象是造成刀具开裂的主要原因。刀具淬硬区与未淬硬区之间的过渡区域及芯部网状与堆集的多角状碳化物集中处会产生较大应力集中点,在刀具进行磨削加工工艺或操作不当时,表层拉应力超过材料强度极限,并在内部淬火应力作用下,在应力点产生裂纹并扩展,最终导致刀具崩裂。

W6Mo5Cr4V2钢表面强流脉冲离子束辐照研究

利用扫描电镜(SEM)、台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、显微硬度仪对W6Mo5Cr4V2钢经强流脉冲离子束(HIPIB)辐照前后试样的表面形貌、粗糙度、表层的组织结构及硬度进行了分析,探讨了'熔坑'和硬度'多峰'态形成的原因。结果表明,试样表面粗糙度随辐照次数的增加有所减小;辐照过程使该钢体心立方的马氏体α′-Fe向面心立方的奥氏体-γFe转变,碳化物溶解,马氏体溶碳量增大且晶粒细化,点阵畸变度增大,使W6Mo5Cr4V2钢表面硬度有较大的提高。

包渗温度对W6Mo5Cr4V2钢渗硼层组织和性能的影响

采用浆料包渗法,以B4C为供硼剂,NH4Cl+KBF4为复合活化剂,SiC为填充剂,蛋白质(鸡蛋清)为粘结剂,在W6Mo5Cr4V2高速钢表面制备渗硼层。研究了渗硼温度对渗硼层组织和性能的影响。结果表明:包渗温度650℃时,渗硼层组织以Fe2B相为主,在750℃、850℃时,形成了V2B3相,在950℃时渗硼层组织中出现了Fe2Si0.4B0.6相;渗硼层的显微硬度随温度的升高先增后降低,其最小显微硬度值为810 HV,为基体的(235 HV)3.5倍;渗硼层最小摩擦系数为0.12,为基体的1/3。磨损机制在750℃时发生转变,由粘着磨损为主转变为磨料磨损为主。

W6Mo5Cr4V2钢内裂纹愈合过程中碳化物的生长现象

采用物理模拟的方法研究了W6Mo5Cr4V2钢裂纹愈合区的组织特点。通过扫描电镜观察发现,在真空加热条件下高速钢裂纹的愈合过程与碳化物的生长有密切关系。碳化物在裂纹区的生长和聚集所产生的"桥接"作用实现了裂纹面之间的冶金结合。分析了碳化物在裂纹区的生长过程。

预处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢组织与性能的影响

研究了预处理工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢组织与性能的影响。试验结果表明，与退火预处理相比，调质预处理的奥氏体晶粒细小，未溶碳化物少，残留奥氏体是多，屈服强度高，仍应力区疲劳寿命长，但抗弯强度、塑性、冲击韧度、断裂韧性都较低，高应力区疲劳寿命也短。

W6Mo5Cr4V2钢激光淬火组织的回火稳定性

对经过常规处理的Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢用ＣＯ２激光器进行激光淬火处理，并对淬火后的试样进行不同温度的回火处理。试验结果表明，激光淬火组织的回火稳定性明显提高，并且“二次硬化”现象显著。借助电子显微镜观察。

激光工艺参数对W6Mo5Cr4V2高速钢硬化层组织和硬度的影响

研究了激光工艺参数对W6MoSCr4V2高速钢硬化层的影响。结果表明,硬化层深度随激光能量密度的增加而呈直线增加,对于经淬火并三次回火的W6Mo5Cr4V2高速钢,其相变硬化的临界能量密度范围是3.33～7.5MJ/m^2,且能量密度在5.8～7.5MJ/m^2范围内时,可获得较理想的硬化效果。

激光熔凝W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢的显微组织

借助扫描电镜、透射电镜及X射线衍射仪研究了W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢激光熔凝后的显微组织,结果表明,熔化区最深处的显微组织细小,其形态类似于铸锭凝固的激冷区。较狭窄的激冷区形成后,长柱状晶向熔体内生长;最后,靠近表面的熔化区上部是细致的等轴细胞状组织,其中细胞晶及柱状晶内部由马氏体和残余奥氏体组成,而合金碳化物M_6C,Cr_7C_3及MC分布在胞晶和柱状晶的界面上.由于存在马氏体组织,因此激光熔凝组织具有HV_(0.1)865—960的高硬度。

高温处理对W6Mo5Cr4V2高速钢中莱氏体碳化物的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了高温处理对电渣重熔工艺制得W6Mo5Cr4V2高速钢中共晶碳化物的影响。研究结果表明,在1150℃进行2h高温处理,组织中大块层片状一次碳化物分解转变为离异棒状、粒状,碳化物中位径由未处理时的9.98μm减小至3.80μm,M2C碳化物全部转化为MC与M6C碳化物,且以M6C居多,另含有少量MC碳化物。

W6Mo5Cr4V2与45钢闪光对焊工艺参数对接头组织及性能的影响

针对实际生产中Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２与４５钢闪光对焊废品率高的问题，通过调整闪光对焊工艺参数，利用拉伸试验、断口分析、金相组织观察，分析了工艺参数对焊接接头性能的影响，并讨论了焊后热处理工艺问题。根据实验结果分析，确定了降低废品率的最佳焊接工艺规范。

硫化物对W6Mo5Cr4V2冷轧芯辊疲劳裂纹萌生的影响

硫化物夹杂对疲劳裂纹源萌生的影响有正负二重性。分析了硫化物形状、尺寸、分布和力学性能对高速钢W6Mo5Cr4V2冷轧芯辊疲劳断裂的作用。认为质软硫化物能够对脆性夹杂物起到包裹、缓冲过渡作用,减缓硬脆非金属夹杂物对基体产生的嵌镶应力,阻止疲劳裂纹的萌生。但其对基体的割裂作用依然存在。

激光冲击强化对W6Mo5Cr4V2高速钢材料表面性能的影响

目的研究激光冲击强化处理对W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢材料表面性能的影响机理,探讨激光冲击强化处理可否作为提高M2高速钢刀具使用寿命的一种手段。方法以铝箔作为表面吸收层、流水作为约束层,采用高功率钕玻璃激光冲击系统对M2高速钢试样进行激光冲击强化处理,然后用砂纸对试样表面打磨,用研磨膏抛光表面,用硝酸酒精溶液浸蚀金相试样。分别用金相显微镜和扫描电镜对被冲击试样强化层的微观组织进行观察及分析,用显微硬度计测量激光冲击前后试样表层材料的显微硬度,用X射线应力测定仪测量激光冲击后试样表面的残余应力。结果当采用的激光波长为1064 nm、激光能量为9 J、光斑直径为3 mm、脉宽<12 ns、激光功率密度为12.7 GW/cm^2时,M2高速钢材料强化层中的奥氏体晶粒显著细化,形成位错马氏体与孪晶马氏体的混合组织,M2试样表面硬度较激光冲击处理前提高约6.67%左右。试样表面获得了约1.0 mm深的残余压应力层,最大残余压应力在表层,约为-155 MPa。结论激光冲击强化处理在一定程度上改善了M2高速钢材料的表面性能,有利于提高M2高速钢刀具的切削性能与使用寿命。

原始组织和回火工艺对W6Mo5Cr4V2高速钢激光硬化层的影响

试验研究结果表明,原始组织对激光硬化层深度有很大影响.激光处理前合适的原始组织应是淬火后三次回火态.文中讨论了回火对激光硬化层的影响.

立式连铸高速钢W6Mo5Cr4V2 φ100mm坯的工艺试验

采用150 kg中频感应炉-150 kg过渡钢包在设计的中100 mm立式连铸机以结晶器振动频率1.2 Hz和振幅±3 mm,拉速0.4 m/min,二冷水压力0.2 MPa进行高速钢W6Mo5Cr4V2连铸试验,并测定了在不同工艺条件下高速钢莱氏体网的厚度和冷却速率。结果表明,与15 kg锭普通模铸高速钢W6Mo5Cr4V2相比,Φ100 mm立式连续铸造得到的高速钢铸坯低倍组织致密无缺陷,莱氏体网明显变薄,铸坯心部莱氏体网平均厚度≤16μm,晶粒明显细化;M2C和MC型碳化物的析出量增多,M_6C型碳化物的析出量减少,碳化物更加细小、均匀和弥散;铸坯边部的冷却速率为3.33×10^4K/s,r/2处为9.4×10^3K/s,心部为8.1×10^2K/s,冶金质量明显优于普通模铸。

磁化处理对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具加工质量的影响

利用自制的交流磁化装置对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具进行了磁化处理,并在通用机床上使用经磁化处理的高速钢刀具及未经磁化处理的高速钢刀具进行了切削实验,实验结果表明:与普通高速钢刀具相比,经磁化处理后的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具,其切削工件表面粗糙度得到改善.同时,磁化时间及磁化频率应视为磁化处理中的关键调节参数,不同磁化时间及频率下的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具的切削性能有所不同,在低频下的效果更好.另外,实验结果也表明:经交流磁化处理的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具能够降低切削过程中的切削力并抑制积屑瘤的产生,从而增加刀具的使用寿命并提高刀具的加工质量.

W6Mo5Cr4V2—45^#钢的相变超塑性焊接

本文介绍了相变超塑性焊接技术。试验表明．Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２－４５＃钢采用循环相变温度区间５２０～８２０℃．应力为σ△＝５０ＭＰａ。σ＝２０ＭＰａ．经８次循环的工艺可实现超塑性焊接。这种焊接工艺具有显著的优越性，是一种值得深入研究的新工艺。

高速钢W6Mo5Cr4V2的脱磷试验

在30kg感应炉上用CaO－Na2CO3－CaF2－FexO（MoO3）渣、MoCl6粉剂和Al－Ca合金作脱磷剂对高速钢W6Mo5Cr4V2进行脱磷试验。结果表明，CaO－Na2CO3－CaF2－FexO渣的脱磷效果最好，一般脱磷率可达26％～56％。

W6Mo5Cr4V2高速钢复合轧辊包覆层组织特征研究

采用电渣重熔水冷结晶器快速冷却W6Mo5Cr4V2高速钢熔体与电磁感应预热35CrMo锻钢芯棒相结合的方法制备复合轧辊包覆层,并研究了包覆层一侧的显微组织特征。运用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和X射线衍射仪观察和分析了靠近结晶器、包覆层中间区域和靠近复合界面三个典型不同位置处包覆层显微组织特征。结果表明:初始态下包覆层显微组织主要由珠光体以及呈连续、粗大和网状分布的晶界碳化物体组成。包覆层内各个区域的冷却速度不同使得组织形貌出现了明显的差异:外层靠近结晶器组织晶粒细小,晶界碳化物网的连续性和完整性较差;中间区域网状碳化物的连续性和完整性最强,且晶界碳化物增多、增大,晶粒粗大;靠近复合界面内层组织与外层相似,但其组织形貌介于外层和中间区域之间。

在脉冲电场中W6Mo5Cr4V2钢球化退火工艺

研究高速钢 (W 6Mo5Cr4V2 )在脉冲电场作用下球化退火的新工艺。试验结果表明 ,在保证得到良好球状珠光体组织和均匀球状碳化物的同时 ,可以降低加热及等温温度 。