硬质合金堆焊层经热处理后的耐磨性研究

对B、C、N共渗层、碳化钨型硬质合金(D707)堆焊层、高碳高铬铸铁型硬质合金(D618)堆焊层等几种不同表面处理工艺,经相应热处理后的腐蚀磨损性能进行了研究。结果表明,两种硬质合金堆焊层经850 ℃空冷、850±5 ℃油淬+400 ℃回火后,均具有较高的硬度和优异的耐腐蚀磨损性能,且简化了表面处理工艺。

热处理对D618堆焊层组织和性能的影响

研究了高碳高铬铸铁型硬质合金堆焊层在不同热处理工艺条件下的组织、硬度与耐磨性。研究结果表明D6 18硬质合金堆焊层经 85 0℃加热后空冷或 85 0℃加热后油冷 +4 0 0℃回火 ,具有较高的硬度和优异的耐腐蚀磨损性能 ,比 35CrMo低合金钢碳氮共渗 (85 0℃油冷 +2 0 0℃回火 )后的耐腐蚀磨损性能提高 3～ 12倍。

低碳高合金钢和高铬铸铁的冲击腐蚀磨损特性

在改进后的MLD -10型冲击腐蚀磨损试验机上 ,对高铬铸铁和低碳高合金钢的耐冲击腐蚀磨损性能进行比较研究 ,通过不同条件下材料的失重、冲击磨损面的形貌、材料冲击端表层及亚表层的组织结构变化等来研究 2种材料的抗冲击腐蚀磨损性能 ,着重研究浆料性质、冲击功大小等对 2种材料抗冲击腐蚀磨损性能的影响。结果表明 :低碳高合金钢的抗冲击腐蚀磨损性能优于高铬铸铁。

变质剂加入量对高碳高铬铸钢组织的影响

利用不同加入量的稀土-硅-镁对高碳高铬铸钢进行变质处理,分析不同变质剂用量对其组织的影响,并分析影响原因。结果表明,变质处理不仅可以细化基体组织,还可以使碳化物的形态发生变化;在一定范围内,随着变质剂用量的不断增加,基体组织的细化程度有增加的趋势,同时网状碳化物断开程度也不断增加。但是当变质剂含量增加到0.05%以后,继续增加时,变化很小。

高Al_2O_3铬矿冶炼高碳铬铁的生产实践

生产实践表明,通过合理的生产控制,可以将高Al2O3铬矿加以使用,并生产出合格的高碳铬铁。

高碳高铬铸铁淬回火工艺对组织及硬度的影响

利用金相显微镜、洛氏硬度计等方法,研究了淬回火工艺对3.4wt%C高碳高铬铸铁组织及硬度的影响。结果表明：随淬火温度在960~1100℃逐步升高,基体由铸态的奥氏体转变为马氏体及残余奥氏体,一次碳化物及共晶碳化物未发生转变,二次碳化物逐渐减少,残余奥氏体逐渐增多;硬度先升高后降低,在淬火温度为1050℃时,硬度达到最高值64 HRC。随回火温度在450~650℃升高,基体组织由回火马氏体逐渐转变为回火索氏体,二次碳化物增多粗化,硬度逐步降低;最佳热处理工艺为1050℃/1 h空淬＋510℃/1 h空冷回火,试样综合性能较好。

Mo含量对亚共晶高碳高铬合金组织及性能的影响

将钼铁按一定比例加入焊条药皮并均匀涂覆于H08A焊芯,制成焊条,熔覆于低碳钢板。取试样进行金相组织观察、硬度实验、XRD衍射分析、磨粒磨损实验,研究Mo含量对堆焊层组织及耐磨性的影响。结果表明,Mo的加入能够形成MoC、Mo_2C等碳化物;置换M_7C_3碳化物中的金属原子,形成复杂碳化物;溶入基体,提高堆焊层硬度,并能够使共晶碳化物由菊瓣状转变为网状,适量的Mo能够改善堆焊层耐磨性。

真空热压超高碳超高铬模具钢研究

采用真空热压技术制备了含有超高碳和铬(2.6%C,26%Cr,质量分数)的模具钢。基于差示扫描量热分析曲线,选取两个远低于熔点的温度(1100℃和1150℃)进行热压,分别制造出几乎完全致密、粉末之间冶金结合良好的块体钢,密度为7.45~7.47 g∙cm−3;对应热压温度1100℃和1150℃,热压态钢中平均碳化物尺寸分别为3.5μm和5.5μm,最大碳化物尺寸分别为6.0μm和8.5μm。经1150℃淬火、500℃回火,1100℃和1150℃热压钢的平均硬度分别为HRC 62.6和HRC 60.8,平均三点弯曲强度分别为2060 MPa和1850 MPa;经1150℃淬火、550℃回火,1100℃和1150℃热压钢硬度分别为HRC 55.2和HRC 53.6,平均三点弯曲强度分别为2490 MPa和2320 MPa。在相同淬火和回火条件下,1100℃热压钢的三点弯曲强度较高,原因是淬火回火后钢中碳化物尺寸较小。

ICP-AES法测定高碳高铬蓖条中的锰、铝和钛

本文应用 ICP- AES法同时测定高碳高铬蓖条中锰、铝和钛。用稀硫酸分解样品 ,滴加硝酸破坏碳化物 ,水溶解盐类。本方法简单、快速、测定结果准确。相对标准偏差 RSD<2 .2 4 %。

高碳高铬系自润滑冷作模具钢抗磨损性能研究

基于高碳高铬系自润滑冷作模具钢为研究材料,结合多种摩擦磨损试验的抗磨损性能并对其抗磨损机理进行对比分析。结果表明,高碳高铬系自润滑冷作模具钢的摩擦系数低于其他传统钢种,表现了优异的抗磨损性能,具有较大的工程应用价值,其抗磨减摩及自润滑机理和自润滑相的调控技术还有待研究。

凝固速度对超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

目前对超高铬高碳双相钢的凝固过程及凝固组织研究较少。采用化学分析法、金相和扫描电镜观察、电子探针显微分析、X射线衍射分析对熔模和金属模铸造1.5%C-40%Cr超高铬高碳双相不锈钢的成分、铸态及热处理态的组织和结构进行了研究。结果显示:熔模铸造超高铬高碳钢的凝固过程为先析出δ铁素体枝晶,随后是(δ+M23C6)共晶,再在δ枝晶周围形成包晶γ,最后形成菊花状(γ+M23C6)共晶,其中δ铁素体在后续冷却中转变为(γ2+σ)共析。金属模铸造时,先析出δ铁素体枝晶和少量(δ+M23C6)共晶,再析出δ枝晶周围的包晶γ和网状(γ+M23C6)共晶。熔模、金属模铸造双相钢的固溶处理组织均由铁素体-奥氏体基体和M23C6碳化物组成。与金属模相比,熔模铸造时,超高铬高碳双相钢固溶处理态的硬度略微降低,抗拉强度、断裂韧性、耐磨和耐蚀性能都略有提高。

矿用刮板机中底板的堆焊工艺

矿用刮板输送机的使用中,中板和底板的磨损失效问题比较严重,为此金鼎三机公司进行了堆焊工艺的研究。实验表明该工艺完全可以满足现阶段生产需要,解决了刮板机中底板耐磨板的堆焊难点,提高了高强耐磨钢在刮板输送机中的寿命,也为现阶段节能环保提供了技术保障。

刮板机顺槽中板增材技术

针对煤矿井下综采设备输送机顺槽中板的磨损问题,开展了磨钢中板的表面堆焊技术研究及应用。采用明弧自动自保护堆焊工艺,新型金属粉型耐磨焊丝,运用及时冷却工艺,在高强耐磨钢上进行了堆焊工艺试验;同时还进行了四枪堆焊专机的工艺调试及冷却工装的设计。实验表明冷堆焊工艺有效降低了软化区域,解决了高强耐磨耐磨钢堆焊难点;新型高碳高铬药芯焊丝提高了刮板机极易磨损部位的耐磨性;专机及冷却工装,使堆焊技术快速在刮板输送机顺槽中板上得到了应用,降低了生产成本。

铁基硬面堆焊药芯焊丝的开发及应用

为解决水泥、电力、冶金、矿山等行业立磨、辊压机、耐磨板等耐磨部件的耐磨损问题,对铁基硬面堆焊药芯焊丝进行了研究。通过调整药芯焊丝中碳、铬含量以及一种或多种强化合金元素种类与含量,制备了碳含量4%~6%,铬含量20%~35%,其他合金元素含量小于10%的铁基硬面堆焊合金,分析了堆焊合金显微组织和硬度,对合金中硬质碳化物面积百分比、碳化物尺寸进行了定量分析,对堆焊合金的耐磨性进行了试验。结果表明：堆焊合金的主要组织为初生碳化物（Cr,Fe）7C3、共晶碳化物（Cr,Fe）7C3、残余奥氏体及少量其他碳化物;随合金中初生碳化物的增加,合金硬度和耐磨性增加,但碳化物过多时,硬度继续增加,耐磨性反而下降;适量合金元素Nb、Mo等的加入,在合金中以固溶体和细小弥散分布的硬质相的形式存在,有利于提高合金的耐磨性。通过配方设计和应用试验,成功开发出6种硬面堆焊用药芯焊丝。

刮板机高强耐磨钢堆焊工艺

针对煤炭输送设备刮板输送机顺槽中板的磨损失效问题,开展了高强耐磨钢的堆焊工艺研究。采用高碳高铬药芯焊丝在高强耐磨钢上进行堆焊试验,试验发现高强耐磨钢堆焊存在严重的软化现象。采用及时冷却措施,在高强耐磨钢上进行了冷堆焊工艺试验,实验表明冷堆焊有效降低了软化区域,提高了耐磨性,解决了高强耐磨钢堆焊难点,增强了高强耐磨钢在刮板输送机中的应用效果,提高了刮板机极易磨损部位的耐磨性。

大功率风电主轴承用GCr15SiMn2轴承钢Φ800 mm锻材试制

大冶特钢通过70 t电弧炉→LF→RH精炼→20 t模铸钢锭→锻造的工艺试制出直径Φ800 mm高碳铬轴承钢GCr15SiMn2大规格锻材,产品用于制作5 MW及以上大功率风电机组主轴承。采用控制钢中残余元素w[Ti]≤0.0016%、高碱度渣精炼[CaO(48%~55%)-SiO2(3%~8%)-Al2O3(30%~40%)-MgO(4%~6%),碱度R≥6]、RH真空处理、保护浇注、合理的浇注工艺(浇注温度和速度)及两镦两拔锻造(综合锻造比≥4)等措施,钢材的低倍组织级别1.0级,钢中B细、D细、DS类夹杂物均不大于1.0级,碳化物带状级别CZ7.5级,钢的淬透性J45 mm达到61.0HRC,各项性能均满足标准要求。

高淬透性高碳铬轴承钢的组织与性能

对3种高淬透性高碳铬轴承钢GCr18MnMo、GCr18MnMo1和GCr19SiMnMo1进行马氏体淬火和贝氏体淬火处理,对比其显微组织、最大淬透尺寸、残留奥氏体、冲击性能差异。结果表明,淬透性从高至低排序为GCr19SiMnMo1钢>GCr18MnMo1钢>GCr18MnMo钢。若以心部硬度≥55 HRC为淬透标准,GCr18MnMo钢最大淬透尺寸约为70 mm, GCr18MnMo1钢最大淬透尺寸约为100 mm, GCr19SiMnMo1钢最大淬透尺寸约为130 mm;3种钢进行贝氏体淬火时,可保证残留奥氏体含量在1%以下;进行马氏体淬火时,GCr18MnMo钢、GCr18MnMo1钢残留奥氏体含量在15%以下,GCr19SiMnMo1钢可通过附加回火在保证高硬度的前提下,将残留奥氏体含量降低到1%以下;3种钢冲击性能接近,且贝氏体淬火后的冲击性能比马氏体淬火后高约70%。壁厚或直径超过?100 mm的零件仅可采用GCr19SiMnMo1钢以保证心部屈氏体符合要求。

Si对铸造超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

针对0.46%Si(质量分数)和1.36%Si 2种40%超高铬1.5%高碳双相钢,采用OM、SEM、EPMA、XRD及化学分析等方法研究了2种钢的成分、铸态组织和凝固过程,以及固溶处理后钢的组织和相结构的变化。结果表明,2种钢铸态组织均由γ奥氏体、σ相和M23C6组成。Si含量为0.46%时,先析出树枝状δ铁素体,随后为(δ+M23C6)eutectic、γperitectic,最后为(γ+M23C6)eutectic,其中δ铁素体在后续冷却过程中共析转变为(γ2+σ)eutectoid。Si含量为1.36%时,δ铁素体量增加导致σ相明显增加,包晶γ变为断续不规则形状,无(γ+M23C6)eutectic形成。固溶处理后,0.46%Si和1.36%Si 2种超高铬高碳双相钢均由铁素体、奥氏体和M23C6型碳化物三相组成,但Si含量的增加,明显提高了组织中铁素体的含量和连续性。实验结果还表明,Si使超高铬高碳钢的硬度、抗拉强度和断裂韧性有所增加,对耐蚀性影响不明显,但使耐磨性能略有下降。

粒化处理对新型高碳高铬低镍钢组织与力学性能的影响

通过研究粒化处理工艺对新型高碳高铬低镍钢的铸态组织和力学性能的影响,表明了经粒化处理后,奥氏体基体晶粒明显细化,且晶粒内弥散析出大量细小的粒状或短杆二次碳化物;原连续网状碳化物明显溶断并粒化,变为断续的网状物,且碳化物数量增大。粒化处理后钢的硬度显著提高、韧性略有改善。

退火工艺对高碳高铬铸铁组织及硬度的影响

利用光学显微镜、XRD物相分析、洛氏硬度等方法,对3.4wt%C-28wt%Cr铸铁在600~1000℃退火条件下的显微组织及硬度转变规律进行了研究。结果表明：该合金铸态组织由M7C3＋Ld＋M＋A残构成;随退火温度升高,二次碳化物溶解,M以及Ld中的A向P转变,至850℃时,组织为P＋M7C3＋Ld＇;继续升温至1000℃,P上M7C3相逐渐二次析出。该合金铸态硬度52 HRC,随退火温度逐步升高至800~850℃时,获得最低硬度43 HRC,随后继续升温,由于M7C3相二次析出导致硬度再次提升。获得最佳软化退火工艺是800~850℃,保温2 h,组织为P＋M7C3＋Ld＇,硬度为43 HRC。