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。

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。

新型冷作模具钢9Cr5Mo2V不同热处理下的性能研究

以新型冷作模具钢9Cr5Mo2V为研究对象,通过淬回火温度对硬度的影响规律,选出5种不同的热处理工艺,对比不同工艺下模具钢的横、纵向冲击韧性、抗弯强度和耐磨性能,并与7Cr5Mo2V钢进行对照。结果表明,9Cr5Mo2V钢在1030℃淬火、520℃回火热处理下具有极佳的硬度(63.6 HRC)和耐磨性能(260.16 min/mm3);970℃淬火、520℃回火热处理后,其纵向平均冲击功最高,达62.83 J;经970℃淬火、210℃回火热处理后,9Cr5Mo2V钢具有优良的抗弯性能,纵向抗弯强度为3621.9 MPa。9Cr5Mo2V钢的纵向冲击功和抗弯强度均高于横向的纵向冲击功和抗弯强度。

回火温度对15Cr5MoVRE油井管钢组织及第二相析出行为影响

研究了回火温度对15Cr5MoVRE油井管钢组织和第二相析出行为规律的影响。利用箱式热处理炉对试验钢进行了热处理,采用光学显微镜和透射电镜对回火后的组织及第二相进行了观察分析,采用硬度计与拉力试验机对试验钢回火后的力学性能进行了测试。结果表明,15Cr5MoVRE油井管钢,经900℃保温50 min水淬,670~710℃回火保温90 min,组织为回火屈氏体和回火索氏体,析出的第二相碳化物类型均为M_(7)C_(3)型和M_(23)C_(6)型。随着回火温度的升高,第二相碳化物颗粒数量明显增多,尺寸逐渐增大,且在710℃回火时发生团聚。回火温度为690℃时,铁素体基体上有大量细小的第二相碳化物均匀析出,力学性能最优,试验钢的最佳回火温度应为690℃。

回火温度对5Cr5MoSiV1钢显微组织和性能的影响

对球化退火态5Cr5MoSiV1钢进行1050℃×1 h的淬火以及不同温度(515,530,560,590,620℃)保温1 h的回火处理,研究了回火温度对该钢显微组织、硬度、冲击韧性和耐磨性能的影响。结果表明:不同温度回火后5Cr5MoSiV1钢的组织均为回火索氏体和少量碳化物,随着回火温度升高,碳化物增多并发生聚集长大,当回火温度超过560℃时,基体回复和再结晶加剧,马氏体板条状特征逐渐模糊;随着回火温度的升高,5Cr5MoSiV1钢的硬度降低,冲击吸收能量先基本不变后升高,磨损质量损失呈先波动下降后升高的趋势。5Cr5MoSiV1钢合适的回火温度为590℃,此时该钢兼具良好的冲击韧性和耐磨性能,硬度为51.1 HRC,冲击吸收能量为25.7 J,磨损质量损失为3.864 g。

Ce对10Cr5MoV钢α-Fe晶粒尺寸及奥氏体长大行为的影响

采用背散射电子衍射技术对不含稀土和含稀土Ce的两种试验钢的α-Fe晶粒尺寸进行测量分析。结果表明,稀土Ce的加入使得α-Fe晶粒细化,形成的弥散细小的稀土夹杂成为异质形核核心,提高了回火过程再结晶形核率;固溶稀土的拖曳与钉扎作用延迟了再结晶的开始和结束时间,增加了再结晶转变的驱动力,降低了再结晶发生温度。采用不同的奥氏体化工艺对两种试验钢进行奥氏体化处理,研究Ce对奥氏体长大行为的影响。发现在880~1180℃加热、保温30~90 min奥氏体化条件下,试验钢的奥氏体长大指数n及晶粒长大速率常数K减小,奥氏体长大激活能Q与晶粒长大扩散频率因子M0增大,Ce的加入对奥氏体长大行为有抑制作用。

4Cr5MoSiV熔覆Ni60温度场仿真分析与实验

4Cr5MoSiV是模具行业广泛使用的材料。激光熔覆作为一种新兴修复工艺,为了揭示4Cr5MoSiV模具钢熔覆Ni60粉末过程中熔覆工艺参数对激光熔覆区温度场的变化规律,采用高斯面热源模型,并利用有限元技术对熔覆区温度场进行建模分析,模拟同步送粉过程,通过仿真分析了激光功率和扫描速度对温度场及热影响区的分布影响规律;并结合激光熔覆实验发现:热影响区深度和单点温度场均与激光功率成正比,与行走速度成反比;同时,为获得较好熔覆效果,在修复工艺中激光功率最好大于1600W。

12Cr5Mo压力容器制造监督检验及工艺优化

以某单位首次试制造12Cr5Mo耐热钢制压力容器为例,介绍了耐热钢制压力容器制造监督检验过程中的质量控制,重点描述了12Cr5Mo的材料入库检验控制、焊接相关过程的控制、热处理的工艺控制过程。通过分析压力容器本体上不同受压元件之间的焊接结构形式以及12Cr5Mo的材料性能,根据提供的焊接工艺评定、焊工资格项目、热处理工艺,发现相关部分焊评焊工资质不覆盖问题。通过优化热处理工艺和选择合适焊评焊工,最终顺利通过了无损检测及耐压试验。

Cr5M钢支撑辊回火脆性及整体浸入式调质处理研究

对Cr5M钢进行热处理实验,分析Cr5M钢回火脆性与硬度的关系及其组织结构对回火脆性的影响;据此提出满足辊面硬度要求的Cr5M钢支撑辊整体浸入式调质处理工艺,探究Cr5M钢支撑辊的整体浸入式调质处理效果。结果表明:Cr5M钢具有一定程度的回火脆性,回火脆性温度范围为300~500℃,400℃回火时Cr5M钢冲击吸收能量达到最低值(7.6 J);250℃附近回火,Cr5M淬火钢中的残余奥氏体(Ar)开始发生分解,分解结束温度约400℃,软韧相Ar的分解是导致回火脆性发生的主要因素;960℃淬火+615℃回火的整体浸入式调质处理可替代支撑辊的差温热处理或表面淬、回火热处理,经整体浸入式调质处理的Cr5M支撑辊的综合力学性能优良,表面硬度均匀,最大与最小肖氏硬度差值仅0.7 HSD,平均肖氏硬度为40.1 HSD,支撑辊工作层(淬硬层)深大于15 cm,工作层组织为回火索氏体+少量的铁素体,工作层硬度仅2.1 HSD。

淬火温度和回火工艺对4Cr5Mo2V钢高温耐磨性能的影响

将4Cr5Mo2V钢在1000~1090℃下淬火,并通过不同温度2次回火处理将相同淬火温度下试验钢的回火硬度分别调整至55,52 HRC,研究了淬火温度和回火工艺对显微组织、冲击韧性和高温(350℃)耐磨性能的影响。结果表明:回火硬度相同时,淬火温度过高或过低均会降低试验钢的韧性而加剧磨损表面材料剥落,从而降低耐磨性能;相同回火硬度下,1030℃淬火条件下试验钢的韧性和高温耐磨性能最好,1090℃淬火条件下最差;淬火温度相同时,较低温度回火试验钢因具有较高回火硬度,能够起到支撑表面氧化层的作用,其耐磨性能比较高温度回火时好;4Cr5Mo2V钢的推荐热处理工艺为1030℃×30 min油淬+560℃×2 h×2次回火。

Cr5支撑辊材料过冷奥氏体连续冷却组织转变特征

采用热模拟试验机测试Cr5系支撑辊材料的热膨胀曲线,绘制支撑辊下限成分Cr5L和上限成分Cr5U试样的过冷奥氏体连续冷却组织转变(CCT)曲线,研究材料的组织转变特征和硬度变化规律。结果表明:与Cr5L试样相比,Cr5U试样具有更低的马氏体形成起始温度(Ms)和结束温度(Mf),分别为279,153℃;上限成分提高了钢的淬透性,马氏体(M)转变临界冷却速度由Cr5L试样的1.00℃/s下降到0.50℃/s。Cr5L和Cr5U试样过冷奥氏体(A’)连续冷却均发生珠光体(P)、贝氏体(B)和M转变,且P和B转变“C”曲线发生分离,具有双“C”曲线特征;Cr5L和Cr5U试样B转变分别形成B_(下)(B_(1))和B_(粒)(B_(2)),且Cr5U试样M组织中含质量分数约6%的软韧相残余奥氏体(Ar),故以大于B临界冷却速度冷却的Cr5U试样维度硬度值小于Cr5L试样。

稀土Ce对4Cr5MoSiV1钢热变形行为的影响

利用Gleeble⁃3800热模拟试验机对不含稀土和含稀土的4Cr5MoSiV1钢进行高温热变形模拟试验,变形温度为1100~1200℃,变形速率为0.1~3 s^(-1),总变形程度为60%.根据得到的真应力⁃应变数据,对比试验钢在应变量为30%时的变形抗力值,并分析变形后的显微组织.结果表明:4Cr5MoSiV1钢在研究的试验条件下均发生了动态再结晶;相同变形条件下,含稀土4Cr5MoSiV1钢的变形抗力比不含稀土4Cr5MoSiV1钢增大12~36 MPa;稀土Ce的添加细化了再结晶晶粒,提高了试验钢变形抗力,推迟了动态再结晶的发生.稀土含量为0.0120%的4Cr5MoSiV1钢适宜的热加工参数为变形温度1100℃,变形速率0.1 s^(-1).

回火保温时间对Cr5Mo1V模具钢微观组织和硬度的影响

采用950℃空淬后,520℃保温不同时间(30、60、120及180 min)对Cr5Mo1V模具钢进行了回火试验,并用光学显微镜、扫描电镜及硬度仪分析了不同的回火保温时间下Cr5Mo1V模具钢的微观组织演变规律及硬度的变化。结果表明,随着回火时间的增加,Cr5Mo1V模具钢的组织由回火马氏体,逐渐转变为回火索氏体;随着保温时间的延长,其硬度呈现先增加,再下降的趋势,在120 min回火后,硬度达到最大值。所以,Cr5Mo1V模具钢回火时间的最佳选择是120 min。

Cr5锻钢支承辊最终热处理过程数值模拟

采用有限元数值模拟技术,建立了Cr5锻钢支承辊在最终热处理过程中的三维传热温度场、组织相变场和应力应变场相互耦合的数学模型,给出了Cr5锻钢支承辊在其最终热处理过程中的温度、组织和应力的分布与演化过程,分析了换热系数和回火保温温度等工艺参数对支承辊内部温度、组织和应力的影响。结果表明,在喷雾淬火过程中支承辊产生裂纹或开裂的可能性较小,但喷雾淬火结束后支承辊表层和心部温差较大,应进行回火处理;支承辊进入回火炉初期,其心部应力状态迅速由压应力转变为拉应力并急剧增大到峰值,心部的轴向拉应力可接近其对应节点温度下的抗拉强度,容易产生横向裂纹或开裂;提高回火保温温度能够有效降低心部拉应力,从而降低其发生淬火裂纹或开裂的几率。

回火温度对Cr5钢组织和性能的影响

通过扫描电镜和透射电镜观察了Cr5钢最终热处理后的碳化物形态分布、显微组织、断口形貌,在拉伸试验机、冲击试验机和洛式硬度计上对其力学性能进行测试。结果表明:最终热处理后组织中碳化物主要以M7C3为主,且尺寸相对细小,抗拉强度和硬度值随回火温度的升高而降低,伸长率有所提高;断口形貌由小准解理刻面逐渐向韧窝转变;回火温度为520℃时,抗拉强度、冲击功和硬度值分别为1490.24 MPa、211.8 J和51.7 HRC,与最终热处理前相比,性能得到明显改善(最终热处理前材料的抗拉强度、冲击功、硬度分别为1420 MPa、146 J、49 HRC)。

冷轧工作辊用Cr5钢奥氏体化时碳化物的溶解及晶粒长大行为

采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等研究了冷轧工作辊用Cr5钢在900～1 050℃加热时M_7C_3型碳化物的溶解及晶粒长大规律。结果表明:随着温度的升高和保温时间的延长,M_7C_3碳化物溶解量逐渐增加,同时晶粒逐渐长大;在温度低于1 000℃时,晶粒生长缓慢,碳化物溶解较少,在温度接近1 050℃时晶粒长大明显,碳化物基本完全溶解;在保温开始阶段,M_7C_3型碳化物溶解速率较快,且溶解速率随着温度的升高而加快,随着保温时间的延长,溶解速率逐渐减慢。

回火温度对4Cr5 MoSi V1钢和8407钢热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验方法 ,研究对比了不同回火温度对 4Cr5MoSiV1、840 7钢热疲劳性能的影响 ,观察分析了热疲劳裂纹形貌 ,采用热疲劳损伤因子定量地研究了两种钢的热疲劳过程。结果表明 ,两种钢的热疲劳裂纹萌生发生在冷热疲劳循环次数为 10 0～ 2 0 0次之间 ;在 16 0 0次冷热循环前 ,二者的热疲劳损伤程度无明显的差别 ,在 16 0 0次冷热循环后 ,840 7钢的热疲劳损伤程度低于 4Cr5MoSiV1钢。在较低的回火温度条件下 ,840 7钢的热疲劳抗力稍优于 4Cr5MoSiV1钢。而在高温回火时 ,840 7钢的热疲劳抗力高于 4Cr5MoSiV1钢。分析了这两种钢的热疲劳机制 ,指出决定材料热疲劳裂纹抗力的是钢的热稳定性和钢的强度或硬度。

V5Cr5Ti合金的高温拉伸性能及其断口特征

采用真空自耗重熔法制备了V5Cr5Ti合金,测试了V5Cr5Ti合金的高温拉伸性能,分析了高温拉伸断口的宏观、微观形貌,探讨了钒合金的断裂机理。结果表明:随温度升高,V5Cr5Ti合金的强度性能下降,塑性性能先降低后升高;在700～900℃,V5Cr5Ti合金仍具有良好的强韧性综合性能;其高温断口特征表现为韧性断裂为主,韧性和脆性特征共存的现象。

4Cr5MoSiV1,8407钢的热疲劳性能

采用自约束热疲劳试验方法 ,对比研究了相同热处理条件的 4Cr5 Mo Si V1,840 7钢的热疲劳特性 ,观察分析了疲劳裂纹形貌和深度 ,采用热疲劳损伤因子定量研究了二种钢的热疲劳过程 ,结果表明 :两种钢的热疲劳裂纹萌生发生在 10 0～ 2 0 0次之间 ,840 7钢热疲劳裂纹的萌生较 4Cr5 Mo Si V1钢均匀 ,细小 ;在 16 0 0次冷热循环前 ,二者的热疲劳损伤程度无明显差别 ,在 16 0 0次冷热循环后 ,前者的热疲劳损伤程度低于后者 ;在较低的回火温度条件下 ,840 7钢的热疲劳抗力稍优于 4Cr5 Mo Si V1;而在高温回火时 ,840 7钢的热疲劳抗力高于 4Cr5 Mo Si V1钢。分析了这二种钢的热疲劳机制 。

20G和Cr5Mo的高温环烷酸腐蚀行为

使用高温高流速环烷酸腐蚀模拟装置对20G低碳钢和Cr5Mo低合金钢在不同温度和冲刷角下的环烷酸腐蚀行为进行了研究。结果表明温度对两种材料的环烷酸腐蚀速率有较为显著的影响;在240℃、280℃、360℃三个温度下冲刷角0°及90°的腐蚀速率差在20%内,在320℃下的高腐蚀速率时冲刷角影响可达46%。在温度高于320℃时由于环烷酸的分解导致腐蚀速率下降。使用Fluent软件对两种冲刷角下湍流状态的模拟表明平行试样迎液流冲刷区及垂直试样中部具有最大的湍流强度,而这些区域的环烷酸腐蚀最为严重,这证明湍流状态对环烷酸腐蚀具有显著的影响。对腐蚀形貌的分析表明环烷酸腐蚀时两种材料均发生珠光体优先溶解现象,在表层珠光体腐蚀完后再由晶界向晶内腐蚀铁素体,从而整体上保持局部均匀腐蚀形貌。