Investigation on Rapidly Solidified T15 High Speed Steel Powder and Its Bulk Microcrystalline Material

Authors produced rapidly solidified T15 high speed steel powders by high pressure(5~ 6MPa) N_a atomization and liquid N_2 cooling,observed and analyzed the morphology and structure of the powders;at the same time,prepared bulk microcrystalline T15 high speed steel materials by hot extruding or HIPing and hot rolling of the powders,observed and measured the microstructure and performance of the bulk materials.It was shown that rapid solidification may change the solidification characteristics and structure of T15 high speed steel powder and improve the qualities and properties of T15 high speed steel materials.

The development of China's special steel and the application prospects of spray-formed materials

Suggestions have been put forward speeding up the development of high-level tool steel and mold steel in China based on the analysis of products and development status of special steel home and abroad. Feasibility and necessity to produce high-level tool steel and mold steel by applying the spray forming method in future have been put forward.

淬火温度对S590粉末冶金高速钢组织和性能的影响

采用等离子旋转电极雾化和热等静压法制备S590粉末冶金高速钢,分别在1050、1100、1150和1180℃进行淬火热处理,并经过一次550℃回火(1 h),一次−196℃深冷处理(4 h)和两次550℃回火(1 h),研究不同淬火温度对S590粉末冶金高速钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后S590高速钢微观组织主要包括马氏体、M6C型碳化物和MC型碳化物。随淬火温度升高,碳化物逐渐溶入基体中,数量减少,基体晶粒尺寸变大。高速钢硬度和抗压强度随淬火温度升高呈上升趋势,1180℃淬火试样经后续热处理后,硬度可达HRC 67.8,抗压强度为3827 MPa;抗弯强度随淬火温度的升高先上升后下降,冲击韧性随淬火温度升高而下降,1100℃淬火试样抗弯强度达到最高,为5473 MPa;1050℃淬火试样冲击韧性最高,为76.9 J·cm^(−2)。综合考虑显微组织和力学性能,S590粉末冶金高速钢的最优淬火温度为1100℃。

Co8W6Mo5Cr4V3粉末高速钢的热变形行为

采用熔炼、电渣重熔和气雾化法制备Co8W6Mo5Cr4V3粉末,再通过热等静压制备Co8W6Mo5Cr4V3粉末高速钢。在不同变形条件下进行热压缩实验,研究粉末高速钢的热变形行为,根据获得的应力-应变曲线,建立热变形本构方程,绘制热加工图。结果表明:Co8W6Mo5Cr4V3粉末高速钢的流变应力随变形温度升高或应变速率减小而减小;通过本构方程预测的流变应力和实验得到的流变应力间的相关系数为0.995,可用此方程对粉末高速钢在不同变形条件下的应力进行预测;根据热加工图,粉末高速钢最优的变形温度为1 100~1 150℃,应变速率为0.1~1.0 s^(-1)。

氮气雾化T15M高速钢粉末的组织特性

采用氮气雾化法制备 T15M 高速钢粉末，分析4个不同粒度段（100～150、60～100、38～60及≤38μm）粉末的氧、氮含量，用扫描电镜（SEM）观察粉末的表面形貌和内部组织，通过X射线衍射（XRD）和小角X射线散射（SAXS）对化学分离出的碳化物进行物相分析和粒度分析。结果表明，所制备的T15M高速钢粉末呈球形，气体含量低，表面相对光滑。不同粒级粉末的氧含量均在10＾-4以下，氮含量在4×＾10-4左右，随粒径减小，氧氮含量略有升高。粉末截面组织主要为枝晶组织，150μm以下粒径的粉末中未发现莱氏体共晶相。粉末基体为体心立方相和残余奥氏体，有少量的MC型和M2C型碳化物。从粉末中萃取的碳化物的中位径在100 nm左右，随粉末粒径减小而略微减小。

粉末冶金高速钢的发展

粉末冶金高速钢具有优良的性能,发展粉末冶金高速钢是高速钢发展的必然趋势。概述了粉末冶金高速钢的发展,包括高合金化引发新钢种、生产工艺、致密化工艺以及我国粉末冶金高速钢的应用现状。

粉末冶金高速钢的组织和性能研究

采用"气雾化制粉+热等静压+精锻"工艺,制备了AHPT15粉末冶金高速钢。观察了碳化物、夹杂物的分布形态,研究了热处理工艺对粉末冶金高速钢力学性能的影响。结果表明,雾化粉末的碳化物呈颗粒状均匀分布,精锻处理后的碳化物颗粒平均尺寸为1.5μm;夹杂物有三种类型,其含量达到A0.5B0.5级;横向抗弯强度和回火硬度随淬火温度升高而提高,在1 240℃淬火、540℃回火时横向断裂强度达到3 250 MPa,回火硬度达到67.5HRC。

高速钢粉末低压热压的研究

采用电脑测控法研究了高速钢粉末低压热压过程中的致密化现象,随热压温度由1215℃升高至1238℃时,有效屈服应力由3～4MPa降至2～3MPa以下。在1220～1230℃和4 5MPa压力下制备了Mo系高速钢剃齿刀,相对密度达到99 85%,碳化物的粒度为3～7μm。与普通高速钢刀具相比,低压热压法制备的M4粉末高速钢剃齿刀寿命明显提高,减少残余孔隙度对改善刀具的疲劳寿命是很重要的。充用利用材料在高温下,特别是在接近固相线温度时的屈服现象,可以实现在低压下的粉末材料致密化,其压力比热等静压低一个数量级,这可能是一条较为经济的技术途径。

粉末冶金高速钢的热变形行为

在Gleeble-1500D热模拟机上对粉末冶金高速钢进行了变形温度为1000~1150℃、应变速率为0.001~1.0 s-1;最大变形量为60%的等温热模拟压缩变形实验,并对不同变形温度和变形速率下变形试样进行了微观组织变化的观察。结果表明:流变应力和微观组织受变形温度和应变速率的影响显著,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,且流变应力在经历加工硬化阶段后均表现出加工软化,最后出现稳态流动特征。随着应变速率的减小,局部塑性流动减弱,回复与动态再结晶进行较充分,碳化物分布趋于均匀;随着变形温度的升高,扩散和动态再结晶更容易,发生连续的再结晶,晶粒容易长大粗化。综合考虑材料的微观组织和热加工图,最佳的热加工变形温度为1050~1100℃和应变速率为0.1~0.01 s-1。

喷射成形高速钢T15喷余粉末的研究

本文是对喷射成形T15合金喷余粉末的组织和性能进行分析和研究,结果表明:T15喷余粉末的氧含量低,大部分粉末呈球形,表面较光滑;粉末表面和内部为胞晶组织,析出的碳化物尺寸细小,基本在0.5μm以下,主要为富钒的MC型碳化物和M2C型碳化物。T15喷余粉末粒度呈对数正态分布,并且具有良好的流动性、较高的松装密度和振实密度,粉末填充性和均匀性较好,有利于粉末包套和热等静压工艺的进行。

放电等离子烧结制备M42/45钢双金属复合材料及界面形成机理

利用放电等离子烧结(SPS)技术一次性实现了M42粉末高速钢的制备及其与45钢的连接,得到双金属复合材料,并对其界面的显微组织、元素分布进行了分析;结合传统的扩散理论,提出了连接机制模型,并对相界面的形成机理进行了探讨。结果表明:M42/45钢复合材料连接界面组织分布均匀,没有裂纹及大孔洞出现,界面结合紧密;复合材料的界面形成机制为熔合连接与扩散连接的协同作用,其中烧结初期以熔合连接为主,后期扩散连接逐渐成为主导。

喷射成形取代粉末冶金生产超高合金高速钢的可行性研究

利用喷射成形工艺和粉末冶金工艺比较相近的特点,通过锻造+退火+淬火回火处理,对喷射成形超高合金高速钢(BSF-HSS)与成分相同的粉末高速钢(DEX40)的使用性能进行了对比,前者性能达到甚至超过了后者性能,表明喷射成形工艺取代粉末冶金工艺制备超高合金高速钢具有可行性。

粉末高速钢超固相线烧结制备耐磨摇臂镶块

为解决粉末高速钢成形和烧结困难的问题,提出了添加石墨粉末改善成形性,降低烧结温度和拓宽烧结窗口的实用方法.对粉末高速钢耐磨摇臂镶块的的成分、工艺、组织和性能进行了系统的试验研究.确定了较优的化学成分为M2+0.2%G,超固相线液相烧结(SLPS)工艺为1050℃×1 h+1200℃×1.5 h+1240℃×0.25 h.制备出符合性能要求的粉末冶金摇臂镶块,其密度≥8.0 g/cm3,硬度≥50HRC.研究表明采用液相烧结的粉末高速钢摇臂镶块具有优良的性能.

M42高速钢粉末球磨工艺优化及其SPS烧结

利用高能球磨法制备了不同粒度的M42高速钢粉末,并对其进行了放电等离子烧结(SPS)。测试了粉末粒度分布,观察了粉末及其烧结试样的形貌,探讨了高能球磨M42高速钢粉体的球磨行为特征及烧结试样的显微组织与性能。结果表明:在球料比7∶1下,随球磨时间增加,粉末细化速率先快后慢,48h后趋于平缓,且粉末的团聚不断加剧;球磨48h的粉末经在温度970℃、压力70MPa下保持10min SPS烧结的M42粉末高速钢相对密度为98.99%,热处理硬度为67.4HRC;随粉末粒度的减小,其碳化物更加细小、均匀,由于粉末的团聚化,其相对密度不断降低,而粒度对硬度的影响不大。

粉末冶金高速钢生产工艺的发展

自上世纪70年代初粉末冶金高速钢(PM HSS)实现工业化生产以来,生产厂家不停歇地继续改进生产工艺和使用设备,旨在不断提高粉末冶金高速钢的质量和性能。本文以翔实的数据评述了粉末冶金高速钢生产工艺技术的演变发展及其相应生产的第一、二、三代粉末冶金高速钢的质量技术条件的提升,包括钢种成分,非金属夹杂物含量、力学性能和应用效果。

粉末高速钢疲劳裂纹萌生与扩展的研究进展

本文系统的阐述了近30年来粉末冶金高速钢的疲劳裂纹的萌生与扩展行为的研究进展。粉末高速钢晶粒细化、碳化物分布均匀,弥散度高,碳化物细化效果使得抗弯强度、冲击韧性大幅度提高。但是粉末高速钢由于微结构之间的平均距离比熔铸高速钢要小的多,其裂纹扩展速率较高,使得粉末高速钢过早断裂的危险性比熔铸高速钢要大。而减少粉末高速钢夹杂物的临界尺寸和降低孔隙率可以有效的改善其疲劳性能。

气体雾化快凝W9高速钢粉末的组织特征

研究了颗粒粒度不同的气体雾化W9Mo3Cr4V高速钢粉末的组织、形貌及结构。结果表明:粉末由铁素体和奥氏体基体和分布在周围的MC及M2C型碳化物组成,基体组织为等轴晶及树枝晶,碳化物在空间上呈连续网状或树枝状分布;粉末中相的含量与粉末粒度相关,随高速钢粉末粒度减小,组织中的铁素体和MC型碳化物含量增加,奥氏体和M2C型碳化物含量减少。

快速凝固水雾化高速钢粉末的凝固特征

理论计算表明，水雾化M3／2高速钢粉末的平均冷却速率在10^5-10^7K／s之间．粉末颗粒的凝固组织主要以等轴晶为主，碳化物以空间网络状分布于等轴晶的晶界处．粉末基体组织以奥氏体为主，仅小粒径粉末基体由奥氏体与δ铁素体组成．碳化物主要为立方MC型和密排六方M2C型．

烧结高速钢的研究和发展动向

介绍了水雾化 -直接烧结粉末高速钢的研究和动向。介绍了提高其烧结性能的方法 ,包括使用烧结添加剂、采用氮基烧结气氛、利用计算机预测平衡相图研究新的合金成分等。此外 ,还介绍了提高材料硬度、强度和断裂韧度的研究以及添加碳化物。

近年国外粉末冶金工具钢的进展

本文叙述粉末冶金工具钢自 1997年以来在生产技术、主要装备的进展、钢种的增加及非金属夹杂物的检验方法 。