新型热精锻模具钢3Cr4Mo2NiVNb的研制

新开发的新型热精锻模具钢3Cr4Mo2NiVNb热强性明显高于H13，在应用过程中，模具寿命较3Cr2W8V钢高0．5～2倍。

激光处理对4Cr3Mo2NiVNb钢磨损性能的影响

研究不同激光加工参数下4Cr3Mo2NiVNb钢表面的非光滑单元体的特征(包括宽度、深度、面积比及体积)、组织、硬度以及材料的磨料磨损性能。结果表明,在额定功率范围内,频率不变时随电流强度和脉宽增加,单元体变宽,体积变大,组织变粗大,硬度降低,非光滑材料磨损性能提高。当电流增大到200A、脉宽增大到15ms后,非光滑材料的磨损性能提高幅度趋于平缓。所研究范围内300A和20ms下获得的非光滑试样磨料磨损性能较好。非光滑材料磨损性能改善程度是非光滑单元体特征、组织及硬度综合作用的结果。

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。

奥氏体化温度对3Cr3Mo2NiVNb钢组织和力学性能的影响

利用SEM、TEM和高温共聚焦显微镜技术,研究了3Cr3Mo2NiVNb二次硬化钢不同奥氏体化温度下淬火的显微组织和力学性能。结果表明,在900~1000℃奥氏体化时,淬火组织中存在未溶碳化物,导致硬度偏低。在1000~1050℃,大部分碳化物溶解,晶粒长大,韧性缓慢下降,这说明MC型碳化物仍能有效抑制奥氏体晶粒的长大。在1050~1100℃,奥氏体晶粒迅速长大,韧性急剧减小,说明MC型碳化物已不能有效抑制晶粒的长大。随淬火温度升高,钢的淬火硬度增大,但淬火态与回火态硬度差值减小。

时效处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢力学性能的影响

对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢进行固溶热处理,选定430℃、480℃、520℃、560℃、590℃共5个温度进行时效处理试验,探讨了时效处理温度对0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢的硬度和拉伸性能的影响规律,确定了制备某设备上的高压无扩口导管钢材的最佳固溶处理温度范围为1 000-1 050℃,最佳时效温度范围为480-520℃。

2Cr12Ni4Mo3VNbN新型叶片钢高频淬火后的显微组织与疲劳性能

为提高2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢叶片的疲劳性能,对调质处理后的叶片刃口区进行了高频淬火处理,研究了高频淬火前后2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的显微组织、残余应力分布和疲劳性能。结果表明:2Cr12Ni4Mo3VNbN钢高频淬火后显微组织中的原奥氏体晶粒和马氏体板条束都得到细化,没有明显的析出物,而未高频淬火的马氏体有较多窄条状M3C析出。2Cr12Ni4Mo3VNbN叶片高频淬火区表层层深0.1 mm以内主要为压应力,应力值约在-450 MPa^-20 MPa之间,且随层深增加而减小。高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢的疲劳裂纹扩展门槛值为6.75 MPa·m^1/2,高于未高频淬火态下的4.73 MPa·m^1/2,并且高频淬火态2Cr12Ni4Mo3VNbN钢中的疲劳裂纹扩展速率低于未高频淬火态。这表明,高频淬火处理提高了2Cr12Ni4Mo3VNbN马氏体不锈钢的疲劳裂纹扩展抗力和疲劳裂纹扩展寿命。

正火时间对不同变形后30Cr2Ni4MoV钢晶粒度的影响

在实际生产中大锻件不同部位因变形不均匀而导致晶粒尺寸不一。为了探究这一现象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机在1000℃、应变速率0.1 s^(-1)、变形量5%~55%时模拟了大型低压转子用30Cr2Ni4MV钢的变形过程,研究了其在随后正火过程中晶粒大小随保温时间的变化规律。结果表明,与未变形试样相比,经过相同正火的变形试样的晶粒得到明显细化。在900℃正火的初期,变形量小于35%时,晶粒尺寸随变形量的增加而减小;当变形超过35%后,变形量对晶粒尺寸影响不大,且随保温时间的延长,不同变形量变形后试样的晶粒均会持续长大,正火5 h可以消除变形量对试样晶粒度的影响。

Cr12 MoV与65Cr4 W3 Mo2 VNb钢制冲齿模的失效分析

由自行车飞轮冲齿模的失效分析结果表明 ,Cr1 2MoV钢中所存在的严重碳化物不均匀性诱发了裂纹的产生 ,导致了模具多在低周疲劳状态下发生断裂失效 ;而 65Cr4W3Mo2VNb钢中的碳化物呈弥散分布 ,模具主要呈磨损失效 ,所以 ,使用寿命较高。

40Cr钢表面等离子喷涂Al2O3-TiO2及Mo/Al2O3-TiO2复合涂层的性能

采用等离子喷涂法在40Cr钢表面制备了Al2O3-Ti O2涂层和Mo/Al2O3-Ti O2复合涂层。利用扫描电镜（SEM）对涂层的微观形貌进行观察,并对涂层的结合强度、抗热震性能以及涂层的耐腐蚀性进行研究。结果表明：涂层与基体、涂层与涂层之间结合良好;复合涂层抗热震性能优于Al2O3-Ti O2涂层;在40Cr钢喷涂Mo/Al2O3-Ti O2复合涂层后可显著提高耐腐蚀性。对涂层进行封孔处理后,可进一步提高耐腐蚀性。

15CrNi3MoA代替18Cr2Ni4WA钢的试验研究

研究了 1 5Cr Ni3Mo A钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 1 8Cr2 Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明 ,用 1 5Cr Ni3Mo A代替 1 8Cr2 Ni4WA钢是完全可行的。

W12Mo3Cr4V3N钢的机械性能

研究了W12Mo3Cr4V3N超硬型高速钢(即“V 3 N”钢)的静弯曲和冲击(夏氏、无缺口)性能与热处理工艺方法和参数之间的关系。用硬度-强度和硬度-静弯或冲击功的配合水平衡量工艺的合理性。当硬度要求为HRC 62以上时,应采用二次硬化(560℃回火)工艺。“低淬低回”仅在硬度要求HRC62以下时才适用。当要求HRC 69或更高时,可采用冷处理,使达到超高硬度时脆化程度最小。贝氏体等温处理和正常淬火后的中温(350℃左右)回火并不是提高综合性能的有效方法。测定了不同温度回火后的弹性模量,发现在二次硬化初期(500—520℃回火)有一个E 值最低区间。最后,给出了工业电弧炉生产的V 3 N 钢的硬度和强度、韧性范围。

4Cr5Mo2V钢与4Cr5MoSiV1钢组织和性能的对比

采用金相检验、冲击试验、扫描电镜及能谱分析等方法对4Cr5Mo2V钢和4Cr5MoSiV1钢的组织、性能进行对比分析,并用软件模拟计算相图。结果表明:4Cr5Mo2V钢较4Cr5MoSiV1钢的V元素含量降低、Mo元素含量升高,改变了钢中MC相的稳定性;4Cr5Mo2V钢中高熔点MC相液析碳化物的溶解温度和含量较4Cr5MoSiV1钢降低,使4Cr5Mo2V钢的冲击韧性增大。

4Cr3Mo2V钢淬火组织在回火过程中的变化及对力学性能的影响

用光学、电子金相、X射线衍射和膨胀等方法研究了4Cr3Mo2V热作模具钢淬火组织在回火过程中的变化及对常规力学性强的影响。结果表明,随营回火温良的升高,发生马氏体脱溶和M_3C→V_4C_3+Mo_2C+(Cr,Fe)_7C_3→V_4C_3+M_6C 转变,并于750℃发生马氏体板条再结晶,结果强度在590～810℃回火对,冲击韧性在600～820℃回火时,出现峰值,二者随着回火温度升高几乎同向变化。该钢的回火抗力很高,这与其钒高、铬低、钼高有关。增钒强化 V_4C_3的弥敌强化作用;降铬、增钼则使 Cr 与(Cr+Mo+O.7W)原子比降至0.69,从而抑制了稳定性较差的(Cr,Fe)_7C_3析出。

初始晶粒度对30Cr2Ni4MoV钢变形+正火处理后晶粒大小的影响

以不同初始晶粒度（未粗化和粗化）的30Cr2Ni4Mo V钢为对象,研究了正火处理对经过5%、15%、25%、35%、45%、55%压缩变形后试样晶粒度的影响。结果表明,对于不同初始晶粒度的材料,经变形＋正火处理900℃保温时间0.5h后,变形后试样的晶粒均比相同初始状态未变形试样的要细小。当保温5 h时,变形试样的晶粒度趋于一致。不同初始晶粒度的试样经变形＋正火处理后,在其晶粒度-变形量曲线上存在初始晶粒大小影响敏感区,随保温时间的延长,敏感区范围扩大,其向大变形量方向移动,当保温时间为5 h时,初始晶粒度的影响基本消除。

0Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢制波浪圈弹性不合格原因

采用金相、硬度、能谱、化学分析等手段,对某批0Cr12Mn5 Ni4Mo3Al钢制波浪圈弹性不合格原因进行了分析。结果表明:在波浪圈原材料生产过程中,钢带两侧表面都形成了一层厚约20μm的"变质层","变质层"是由于外来的活性氮原子与钢中的铝发生反应生成了稳定的AlN相化合物,而成型后零件的最终热处理无法对该"变质层"形成强化,最终导致波浪圈弹性不合格。

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。

铌对65Cr4W3Mo2V钢显微组织及机械性能的影响

通过改变65Cr4W3Mo2V钢中Nb的含量,研究了Nb对不同温度淬火回火钢的显微组织和机械性能的影响.结果表明:当加热温度超过1100℃时,随加热温度升高和Nb含量的增加,Nb对晶粒的细化作用越明显;随着Nb含量的增加,钢的机械性能提高,当Nb含量为0.25%(质量百分数,下同)时,作用最明显.

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。

32Cr2Mo2NiVNb钢盐浴氮化工艺

目的将盐浴氮化工艺用于32Cr2Mo2NiVNb钢的表面处理。方法采用盐浴氮化工艺处理32Cr2Mo2NiVNb钢,通过对金相组织、力学性能、断口形貌、耐蚀性能、高温耐磨性能等的测试分析,研究该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢组织和性能的影响,验证该工艺对32Cr2Mo2NiVNb钢的适用性。结果32Cr2Mo2NiVNb钢盐浴氮化后,基体组织为均匀的细针状索氏体+少量游离铁素体,渗氮层深度约为0.23 mm,化合物层深度均匀,约为17μm,渗氮层疏松度、氮化物、脆性评级均达到1级;表面硬度为1011HV0.3,较氮化前提高153.4%;抗拉强度、拉伸断口形貌均无明显变化,断后伸长率、断面收缩率、冲击吸收能量仅小幅降低;耐中性盐雾时间为镀硬铬试样的6.3倍;经190 s高温磨损的表面磨痕细小均匀,磨损失重较镀硬铬试样降低62.8%。结论盐浴氮化工艺不损害32Cr2Mo2NiVNb钢组织、强度等,仅使塑性、韧性指标小幅降低,相较于镀硬铬工艺,可显著提高32Cr2Mo2NiVNb钢的耐蚀性、高温耐磨性,对32Cr2Mo2NiVNb钢的工艺适用性良好。

4Cr3Mn1Mo2V新型热作模具钢的连续冷却转变行为

通过热膨胀仪测定了4Cr3Mn1Mo2V钢不同冷却速率下的热膨胀曲线,结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度计,得到该钢的相变点和奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,利用局部平衡配分模型分析了锰元素对该钢连续冷却转变行为的影响。结果表明:4Cr3Mn1Mo2V钢加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度Ac1、加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度Accm、马氏体转变开始温度Ms分别为806,870,300℃;随着冷却速率的降低,组织由马氏体转变为贝氏体,同时钢的硬度降低;贝氏体转变临界冷却速率为02.℃·s^(-1);CCT曲线中只存在马氏体和贝氏体转变区,这与锰元素会影响碳原子的扩散有关。