铜元素对耐腐蚀模具钢4Cr16Mo性能的影响

通过车削试验、浸泡试验和极化曲线,以及高温热模拟试验研究了铜对4Cr16Mo不锈模具钢切削性能、耐腐蚀性能以及锻造性能的影响。研究表明铜元素显著提高了4Cr16Mo钢的切削性能,同时其耐腐蚀性能也有所提高,但会降低钢的锻造性能。通过热模拟试验确定了含铜4Cr16Mo不锈钢的合理锻造参数。

4Cr13MoV耐蚀模具钢的预硬化热处理工艺

通过对4Cr13MoV钢淬火温度与硬度、晶粒度,回火温度与硬度、耐蚀性能关系的试验研究,确定了该钢种合适的预硬化热处理工艺,并采用此工艺生产厚板300余吨,满足了用户加工镜面模具的要求。

高速钢磨屑直接还原铁冶炼新型模具钢W4Mo3Cr4VRE

在250kg感应炉,利用高速钢磨屑直接还原铁(海绵铁%:0.44C-4.62W-3.27Mo-2.2Cr-0.98V),配加一定含量高速钢车屑废钢(%:0.87C-3.50W-1.30Mo-1.50Cr-0.60V),冶炼成一种新型模具钢W4Mo3Cr4VRE(%:0.78～0.88C、3.50～4.50W、2.50～3.50Mo、3.80～4.40Cr、1.10～1.60V、0.15～0.25RE)再经电渣重熔。检验结果表明,电渣重熔后,该钢1180℃淬火+250℃2次回火,HRC硬度值≥60,冲击韧性≥49J/cm2;当1150℃或1180℃淬火+560℃2次回火时,其HRC硬度值达66。该实验结果证实了采用精选、还原烧结、电炉配料的冶炼工艺对磨屑的回收利用是可行的,生产的新型钢能满足耐火制品模具使用性能的要求。

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。

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。

热作模具钢4Cr5Mo2NiVRE（R88）的研制

通过加钒－钼和镍－稀土使新研制的钢种４Ｃｒ５Ｍｏ２ＮＩＶＲＥ（Ｒ８８）在高温下具有高的热稳定性、抗氧化性和高的强韧性。应用结果表明，Ｒ８８钢制成的热作模具寿命比３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具提高一倍。

4Cr5Mo2NiV热作模具钢淬回火工艺研究

采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了4Cr5Mo2NiV模具钢淬火、回火工艺对其显微组织与力学性能的影响。结果表明:淬火态4Cr5Mo2NiV钢组织主要为板条状、针状马氏体以及少量碳化物。随着淬火温度的升高,4Cr5Mo2NiV钢硬度先升高后降低。1010℃淬火,4Cr5Mo2NiV钢硬度达到最大值58.3 HRC。当回火温度在400~650℃,4Cr5Mo2NiV钢回火后出现二次硬化现象。4Cr5Mo2NiV钢最佳淬、回火工艺为1010℃淬火+600℃回火,此工艺下,4Cr5Mo2NiV钢的综合性能最佳。

热处理对4Cr2Mo3WV模具钢组织与力学性能的影响

采用显微组织观察、硬度测试、冲击试验等方法,研究了不同温度淬火、回火工艺对4Cr2Mo3WV模具钢组织与力学性能的影响。结果表明:淬火态4Cr2Mo3WV钢组织主要为针状马氏体,随着淬火温度的升高,试验钢针状马氏体组织尺寸逐渐增大,1060℃淬火的4Cr2Mo3WV钢强韧型匹配最好。对1060℃淬火的4Cr2Mo3WV钢,进行不同温度的回火,随着回火温度的升高,试验钢的硬度先升高后降低,冲击功先降低后升高。经1060℃淬火+600℃回火试验钢的强韧性匹配最好。

喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响

对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。

Ni对0Cr16Ni4Mo钢组织与性能的影响

调整Ni元素在0Cr16Ni4Mo钢锭中的含量,采用力学性能测试及光学显微镜进行微观组织分析,研究不同Ni元素含量对0Cr16Ni4Mo马氏体不锈钢组织与性能的影响。实验结果表明:当Ni元素含量达到5.3%时,0Cr16Ni4Mo钢的屈服强度和抗拉强度优于Ni含量较少的坯料;当Ni元素含量达到5.3%时,热处理后钢的微观组织的主体为板条马氏体,铁素体几乎不存在;冲击试验结果表明,随着Ni元素的提高,材料微观组织中的铁素体数量得到一定程度的控制,有利于材料冲击韧性的提升。

低温渗氮对水泵用0Cr13Ni4Mo钢表面改性研究

为提高马氏体不锈钢0Cr13Ni4Mo的耐磨性,对水泵叶片进行表面处理,具体为分别在450℃、480℃和510℃对其进行2 h的盐浴渗氮。使用显微硬度计、XRD衍射仪、光镜、电化学工作站、摩擦磨损试验机及SEM等设备,研究了渗氮温度对0Cr13Ni4Mo钢的表面物相、硬度、渗层显微形貌、耐蚀性以及耐磨性的影响。结果显示:随着渗氮温度升高,物相由氮原子在马氏体中的过饱和固溶体α'N转变为Cr N和γ'相,材料点蚀电位下降,同时表面硬度增加,510℃处理后可达HV 1 200,渗层厚度为20μm,Cr N相大量析出,点蚀电位下降360 m V,磨损体积为未渗氮样品的17.6%,减磨效果明显。

Cr4Mo4V轴承钢金属离子注入抗磨损、抗腐蚀性能研究

在氮气气氛环境下,采用金属等离子体浸没离子注入与沉积(MePIIID)工艺对Cr4Mo4V轴承钢表面进行强化处理,在高能钛离子轰击下,明显提高了Cr4Mo4V轴承钢近表层的抗磨损、抗腐蚀性能,最佳处理试件与未处理试件相比,摩擦系数由0.7～0.8降低到0.2～0.3之间。腐蚀电流密度减小了97%,腐蚀电阻增加近40倍,为轴承钢材料表面强化提供了一种新颖的改性方法。

5Cr4Mo3SiMnVAl钢氮碳共渗工艺

通过对 5Cr4Mo3SiMnVAl钢进行氮碳共渗工艺的研究 ,分析了温度、时间、气体比例等对渗层组织、性能的影响 ,确定了最佳工艺参数 ,渗层的组织性能好 ,并在切边模上进行了生产试验 ,使用寿命是原工艺生产工件的 2倍 ,有很好的应用前景。

对加入镍或钴元素的4Cr5Mo2V钢热疲劳性能的研究

以4Cr5Mo2V钢及分别含1%Ni、Co的4Cr5Mo2V钢为研究对象,在自制的热疲劳试验装置中进行热疲劳试验。研究分别加入1%Co或Ni对4Cr5Mo2V钢的热疲劳性能的影响,探索熔损+热疲劳的综合作用,利用超景深显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析等对试样表面的形貌、组织和成分进行了分析。结果表明:加入钴和镍有利于减轻熔损;熔损早期没有产生,裂纹早期出现于15~45μm的表面氧化层中;含1%Co的4Cr5Mo2V钢基体表面裂纹密度较小,凹陷状区域较均匀,硬度稳定性较好,其热疲劳性能最好。

含氮耐蚀塑料模具钢的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、硬度计和冲击试验机等研究了不同氮含量耐蚀4Cr16Mo塑料模具钢在不同热处理后的显微组织、硬度和冲击性能。结果表明:添加氮后试验钢的淬火峰值硬度比4Cr16Mo钢的高出2HRC,其最佳淬火温度为1040～1050℃;添加氮提高了4Cr16Mo钢在不同温度回火后的硬度,且在450℃出现二次硬化峰,其值比4Cr16Mo钢二次硬化峰的硬度高6HRC;4Cr16Mo钢中析出的碳化物呈链状、棒状分布,加入氮后钢中碳化物呈球状分布。

4Cr5Mo2V热作模具钢的CCT曲线及碳化物沿晶析出温度测定

通过热膨胀仪、电阻仪和硬度计,结合扫描电镜和能谱仪,对不同冷速下4Cr5Mo2V钢的组织和硬度进行表征,绘制CCT曲线,并对钢中碳化物沿晶析出温度进行了测定。结果表明,随着冷却速度的降低,硬度降低,组织依次转变为马氏体、贝氏体和珠光体,珠光体和贝氏体转变临界冷却速度分别为0.015℃/s和0.25℃/s;冷却速度不大于0.25℃/s时,钢中有碳化物沿晶析出,且随冷却速度降低,碳化物沿晶析出温度升高,0.01℃/s冷却速度下,析出温度最高为1022℃。

氮含量对热作模具钢4Cr5Mo2V热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验方法,结合变倍体视显微镜、高分辨扫描电镜及热疲劳损伤因子计算机辅助分析软件对比研究了氮含量对4Cr5Mo2V热作模具钢热疲劳裂纹萌生与扩展、材料抗回火软化能力及热疲劳损伤程度的影响。结果表明:随着热疲劳循环次数的增加,与氮质量分数为0.0044%和0.0080%的4Cr5Mo2V钢试样相比,氮质量分数为0.0105%的试样的热疲劳裂纹更早萌生;3000次循环后,该试样的表面硬度下降幅度最大,抗回火软化能力最弱;且热疲劳损伤因子最大,热疲劳性能最差。因此,减少氮含量有利于提高4Cr5Mo2V热作模具钢的热疲劳性能,大大延长热作模具使用寿命。

焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢和Co6B合金堆焊层相容性的影响

对比分析了氧乙炔焊和氩弧焊两种焊接方法下,热处理前后1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢表面Co6B堆焊层的组织性能,探究焊接工艺对1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金相容性的影响。结果表明,1Cr16Ni4Mo2Cu2W1VN钢与Co6B合金具有良好的相容性。较氩弧焊堆焊层,氧乙炔焊堆焊层熔合过渡区宽,硬度较氩弧焊堆焊层高7.3 HRC。经固溶+深冷+回火热处理后,氧乙炔焊堆焊层致密,组织细小、均匀,硬度45.3 HRC,冲击吸收能量84.7 J,表现出更优的综合性能。