3Cr3Mo3VNb在热冲孔中的应用研究

高合金钢热冲孔冲头寿命关系到模具与产品成本、生产效率、自动化设备的使用，因此，应注重冲头的选材、材料制备与冲头制造工艺。用3Cr3Mo3VNb作为高合金钢热冲孔冲头，为提高模具寿命，在材料制备上，优化了成分，采用电渣重熔冶炼，减少杂质，毛坯锻造两次，用大锻造比锻造，冲头热处理用真空炉，三次回火．热处理硬度取HRC42～46，冲头表面处理采用镀铬工艺，开展了热冲孔工艺试验。结果表明，用3Cr3Mo3VNb可使冲孔冲头寿命平均达到800件以上。

超高强韧性热作模具钢3Cr3Mo3VNb的应用研究

通过3Cr3Mo3VNb钢与其它热作模具的性能对比 ,以及生产实践应用实例 ,充分证明了3Cr3Mo3VNb钢的优越性能 。

3Cr3Mo3VNb钢应用于AT轨模具的工艺试验

针对原 5 Cr Mn Mo钢 AT型钢轨压型模具易磨损、塌陷和变形问题 ,对拟替代钢 3Cr3Mo3VNb进行了热处理工艺试验和对比试验 ,以探索 3Cr3Mo3VNb钢应用于

3Cr3Mo3VNb钢热锻模失效的特征分析及提高模具使用寿命的措施

通过对模具早期失效的特征分析 ,找出影响模具使用寿命的主要因素 ,并在设计、机械加工、热处理及使用过程中采取相应预防措施 ,提高模具使用寿命 ,达到降低成本。

3Cr3Mo3VNb热锻凸模制造工艺研究

从凸模材料锻造工艺及热处理工艺两个方面阐述了3Cr3Mo3VNb(HM3)热锻凸模的制造工艺,并对生产的3Cr3Mo3VNb(HM3)热锻模进行了性能检验以及实际生产验证。

1Cr12Ni3Mo2VN不锈钢的电化学腐蚀行为

为探究氯离子环境下阳极极化对于马氏体不锈钢的腐蚀行为、再钝化行为的影响,采用循环极化、恒电位极化、电化学阻抗谱等电化学测试方法,并利用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线光电子能谱等手段研究阳极极化电位对1Cr12Ni3Mo2VN不锈钢耐蚀性的影响,分析了材料点蚀与再钝化的行为过程,以及耐蚀性与钝化膜成分的关系。结果表明,钝化区低电位下极化时表面不发生点蚀,钝化膜中Cr_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)含量占比增加而氢氧化物减少,增强了钝化膜的稳定性,材料耐蚀性提高;钝化区高电位下极化时电化学阻抗谱低频区出现感抗弧,材料表面形成稳态点蚀,蚀孔呈半椭球形,蚀孔内表层Cr、Mo含量升高而Fe、Ni含量降低;在混合电位下降至保护电位后发生再钝化现象,修复后的钝化膜较薄,阻抗值减小,点蚀敏感性增加。

13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程中的相变动力学

采用淬火相变膨胀仪研究了13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程的相变动力学行为。用改进的K-M方程准确描述了马氏体相变量与温度的关系。结果表明:实验钢的特征温度Ac1和Ac3分别为600和720℃;1040℃奥氏体化后以任意冷速冷却仅发生马氏体相变,冷速为100℃/s时测得的马氏体相变开始温度Ms为99℃,相变结束温度Mf为-75℃。在冷速≥1℃/s时,晶格膨胀法和杠杆法计算得到的马氏体相变量结果相近,而冷速<1℃/s时,晶格膨胀法计算得到的马氏体转变量大于杠杆法计算得到的马氏体转变量。在相变动力学参数α取值0.03258时,K-M方程可简单方便地描述实验钢的马氏体相变动力学过程,但对相变初期的转变量预测精度较低;改进的K-M方程在考虑α随温度变化时,可较准确地预测马氏体转变量。

焊缝填充量对15Cr2Mo1耐热钢焊接修复性能的影响

【目的】15Cr2Mo1钢属于珠光体耐热钢,在电力和石化等领域应用广泛。但是在长期的使用过程中经常会出现某些区域的裂纹等问题。而补焊工艺具有操作难度不高、代价低和复原能力好等优点。该文旨在揭示焊接修补填充量对焊接接头性能的影响。【方法】采用镍基合金焊条对15Cr2Mo1耐热钢进行不同结构类型和不同坡口类型的补焊试验。【结果】研究结果表明,坡口深度为6.5 mm,13 mm和19.5 mm时,补焊接头的补焊区各焊道布置合理且接头各区域均不存在明显缺陷;3种填充量下的补焊区焊缝组织均为奥氏体组织,晶内析出物呈颗粒状;在原始焊缝区和补焊区之间的熔合区发现有宽度约为15μm过渡层,线扫结果表明,大量奥氏体化元素Ni,Cr,Mn进入该区域,使得该区域的淬硬倾向增加。【结论】3种填充量下的补焊接头均能保持较好的强韧匹配。

某涡轮发动机压气机叶片盘开裂的原因分析

某涡轮发动机压气机叶片盘采用13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢制造,退火后依次进行了1 040℃水淬、-73℃冷处理、950℃水淬、-73℃冷处理和540℃×4 h时效,热处理后发现开裂。通过化学成分分析、宏观检验、金相检验、X射线衍射、电子背散射衍射和能谱分析研究了叶片盘开裂的原因。结果表明:叶片盘有三种裂纹,即R角处的长裂纹、表面网状裂纹和内部的二次裂纹;R角处长直裂纹主要是叶片过小的R角所致,网状裂纹是氧化脱碳及冷处理过程中产生的表面拉应力所致。

25Cr3Mo低合金钢在模拟矿井水环境下的腐蚀磨损行为

以25Cr3Mo低合金钢为研究对象,探索酸性、中性及碱性三种模拟矿井水环境下,采煤机滑靴材料25Cr3Mo钢表面的腐蚀磨损损伤行为。通过分析摩擦系数曲线、磨损形貌、元素分布及其化学态,定量计算不同条件下的比磨损率,揭示采煤机滑靴在模拟矿井水下的损伤机理。结果表明:25Cr3Mo钢在酸性、中性矿井中的稳定摩擦系数约为0.15,而在碱性矿井水下稳定摩擦系数下降至0.10,均小于干摩擦环境下的摩擦系数(0.27)。三种模拟矿井水下,25Cr3Mo钢的比磨损率相较于干摩擦均可降低一个数量级,但模拟矿井水环境中,25Cr3Mo钢表面会形成大量腐蚀凹坑,最大深度可达3.42μm。在酸性和中性矿井水下,25Cr3Mo表面的腐蚀产物均为Fe_(3)O_(4),且酸性环境中的腐蚀产物层出现大量微裂纹,而碱性矿井水下腐蚀产物中既含有Fe_(3)O_(4),又有α-FeOOH和α-Fe_(2)O_(3)。

Si_(3)N_(4)陶瓷球与8Cr4Mo4V轴承钢接触疲劳和摩擦性能研究

面向航空发动机对陶瓷球轴承的应用需求,本文中首先应用球棒式滚动接触疲劳试验机和UMT多功能摩擦磨损试验机,分别测试了4050航空润滑油润滑下Si_(3)N_(4)陶瓷和8Cr4Mo4V轴承钢摩擦配副的滚动接触疲劳与摩擦性能,获得了Si_(3)N_(4)陶瓷球和8Cr4Mo4V轴承钢摩擦配副的滚动接触疲劳威布尔概率寿命曲线,并对比分析了滴油润滑下Si_(3)N_(4)陶瓷球和8Cr4Mo4V轴承钢摩擦配副与8Cr4Mo4V钢球和8Cr4Mo4V轴承钢摩擦配副的摩擦损伤行为;然后采用力-热耦合接触分析方法,获取Si_(3)N_(4)球与8Cr4Mo4V钢盘的滑动摩擦以及8Cr4Mo4V钢球与8Cr4Mo4V钢盘滑动摩擦的力-热响应行为,并分析了滑动速度和接触应力对2种摩擦配副的摩擦热流分配和接触界面摩擦温升的影响作用.研究结果表明:Si_(3)N_(4)陶瓷球应力循环次数为8Cr4Mo4V棒2倍的条件下,8Cr4Mo4V棒仍先发生疲劳剥落,Si_(3)N_(4)陶瓷球未发生疲劳;滴油润滑条件下,与8Cr4Mo4V钢球和8Cr4Mo4V钢盘摩擦配副相比,Si_(3)N_(4)陶瓷球和8Cr4Mo4V钢盘摩擦副的滑动摩擦系数较低,表面磨损较轻,接触界面的最大温升也相对较小,表现出优良的接触疲劳和摩擦性能.

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)。

重型支承辊大厚度堆焊工艺研究

针对重型70Cr3Mo锻件支承辊在服役过程中出现的辊面剥落和掉块问题,从堆焊材料选择、堆焊工艺优化和工艺装备设计三个方面进行了综合研究。首先,通过断口宏观形貌分析、理化分析和金相分析等方法,确定了辊面剥落的主要原因是疲劳裂纹扩展导致分层。其次,根据70Cr3Mo钢的焊接性和高温性能,确定了预热温度、升温速度、中间热处理和最终热处理等关键工艺参数,并选择SW型号的超低碳Cr-Ni-Mo-V型马氏体合金钢材料进行堆焊。最后,设计了多功能保温罩和四枪堆焊装置,确保了大厚度埋弧堆焊工艺的实施。研究结果表明,该工艺能有效恢复支承辊尺寸,提升其强度、硬度和冲击性能,使修复后的支承辊使用寿命达到甚至超过新辊。该研究成果成功应用于154吨重型支承辊的堆焊修复,实现了废旧支承辊的再制造。

调质态25Cr2Ni3Mo钢的高温拉伸性能和蠕变性能

对25Cr2Ni3Mo钢锻坯进行了850℃油淬和640℃回火。随后检测了钢的的线膨胀量、平均线膨胀系数、高温拉伸性能和低周次高温蠕变性能。结果表明:在20~700℃,随着温度的升高,钢的线膨胀量先增大后降低再增大,平均线膨胀系数先增大后降低,在20~700℃的平均线膨胀系数最大;在250~550℃,随着温度的升高,钢的抗拉强度和屈服强度下降、塑性提高;在250℃以510 MPa的应力蠕变试验的蠕变曲线包含瞬时蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段,而在550℃以270 MPa的应力蠕变试验的蠕变曲线仅有瞬时蠕变阶段和稳态阶段。

2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的冲击性能

将不同炉次的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢锭锻造成ϕ220 mm棒材。对棒材进行1050℃保温1 h油淬、560℃回火2 h空冷和540℃回火2 h空冷。棒材的冲击试验表明,钢锭顶部和底部锻制的棒材冲击性能差异较大。为此,检测了由两炉次钢锭锻制的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢棒材的冲击韧度、冲击断口形貌、化学成分、显微组织和析出相成分。结果表明:钢锭顶部和底部锻制的2Cr12Ni4Mo3VNbN钢棒材中一次MX型析出相的含量和分布不同,从而导致其冲击性能差异较大。

3Cr2Mo钢CCT曲线的测定与分析

在Gleeble-1500热模拟机上测定3Cr2Mo钢以不同冷却速度连续冷却时的膨胀曲线,结合金相-硬度法、示差热分析法（DSC）获得该钢的连续冷却转变曲线（CCT曲线）。根据测得的CCT曲线,分析以不同冷却速度连续冷却时的组织转变;阐明冷却速度与组织的演变以及硬度变化的关系。比较分析所测CCT曲线与同类转变曲线的异同。研究结果表明：马氏体转变的临界冷却速度为1.0~1.5℃/S;为生产实践和新工艺的制定提供了参考依据。

固溶温度对00Cr22Ni5 Mo3N钢组织及力学性能的影响

研究了固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及力学性能的影响。结果表明:在1000～1150℃之间,随着固溶温度的提高,00Cr22Ni5Mo3N钢组织中的铁素体含量呈直线上升;钢的强度和硬度先下降后上升,在1050℃达到最低点;钢的塑、韧性变化明显,当固溶温度低于950℃时,钢的塑、韧性急剧下降。经过分析,塑、韧性的下降主要是脆性相的析出所致。

调质工艺对3Cr2Mo钢组织和性能的影响

通过洛氏硬度和冲击试验以及OM、SEM和TEM组织观察,研究了不同热处理工艺参数对塑料模具用3Cr2Mo钢显微组织和力学性能的影响,分析不同热处理工艺条件下3Cr2Mo钢塑性、硬度以及冲击韧性的变化规律。结果表明:3Cr2Mo钢经850～920℃×1 h油淬,获得细小板条状马氏体组织,合金元素充分溶解;经570～630℃空冷回火,碳化物细小弥散分布得到均匀稳定的回火索氏体组织,其硬度达到较佳的使用范围(28～36 HRC),且具有较好的强韧性配合,能够满足塑料模具钢使用要求。

超音速等离子喷涂NiCr-Cr_3C_2/Mo复合涂层的高温摩擦磨损性能

采用超音速等离子喷涂制备了NiCr-Cr3C2/Mo复合涂层,借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等手段,研究了涂层的微观组织、显微硬度及涂层在25、300、500、750℃下的摩擦磨损性能。结果表明:制备的NiCr-Cr3C2/Mo复合涂层Mo相分布均匀,组织致密、硬度高;温度对涂层的摩擦因数影响显著,随温度的升高,摩擦因数呈先下降后上升再下降的趋势,750℃时因摩擦界面生成MoO3减摩相使摩擦因数最低;NiCr-Cr3C2/Mo复合涂层在高温下以氧化疲劳剥落为主要失效机制,涂层表面复合氧化膜的形成特点将直接影响涂层的摩擦磨损性能,MoO3的形成是显著提高涂层减摩效果的主要因素。

磨粒粒径对Si_3N_4结构陶瓷冲蚀磨损性能的影响

以冲蚀磨损工况下的典型应用材料Cr15Mo3高铬铸铁为对比材料,采用转盘式液-固双相流试验机研究了不同SiC磨粒粒径对Si3N4结构陶瓷抗冲蚀磨损性能的影响,分析了试验材料冲蚀磨损的微观失效机制.研究结果表明:在各种粒径磨粒的冲蚀磨损条件下,Cr15Mo3铸铁的冲蚀磨损率都比Si3N4结构陶瓷的高,Si3N4结构陶瓷的抗冲蚀磨损能力是Cr15Mo3铸铁的20倍左右;粗颗粒磨料冲蚀条件下试验材料的体积损失比细颗粒磨料冲蚀条件下的大,即磨粒越粗冲蚀磨损越严重;在微观上,Cr15Mo3的腐蚀坑、冲蚀坑多,基体材料冲刷磨损严重,W型失效形貌明显,而Si3N4结构陶瓷的冲蚀磨损面比较光滑,材料失效主要是晶界粘结相失去多所致;结构致密、晶粒细小并有细小柱状晶的存在等是Si3N4结构陶瓷抗冲蚀磨损性能优异的主要原因.