M2钢离子氮化与离子镀TiN复合涂层的高温滑动磨损特性

研究了 M2高速钢基体上离子氮化和离子镀 Ti N复合涂层在 50 0～ 70 0℃下的高温滑动磨损特性 .利用 XRD分析了涂层的相结构 ,用划痕法测定了涂层的结合力 ,并用 SEM观察分析了涂层磨损表面形貌和磨损机理 .结果表明 :离子氮化与离子镀 Ti N复合涂层的结合力和硬度均高于 Ti N涂层 ;其高温耐磨性优于 Ti N涂层 ;随温度升高 ,各涂层的磨损率和摩擦系数均上升 .离子氮化过渡层对 Ti N涂层起到有力的支撑作用 .涂层的主要磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损 .

Cu离子和Al离子注入M2钢表面改性研究

报道了M 2型高速工具钢在Cu、Al离子注入后表面硬度及抗磨损性的变化。对注入样品进行了显微硬度及抗磨损性的测量和XRD与RBS分析 ,观察了表面强化与离子注入条件之间的关系。结果显示 ,注入样品与未注入样品相比 ,表面硬度及抗磨损性均有显著提高。分析结果表明 ,Cu、Al离子注入后样品中产生了不同的相 。

快速强韧氮化工艺对M2钢性能的影响

以M2钢为研究对象,研究了快速强韧氮化工艺对其微观结构、渗氮层深度、脆性及变形量的影响,揭示了该工艺在M2钢表面的渗氮机理。结果表明,快速强韧氮化工艺比传统QPQ盐浴复合处理工艺在相同氮化时间内获得更深的氮化层厚度,试样表面硬度整体提升,氮化层脆性级别为1级,氮化后微量变形。

M2钢铣刀的超低温处理

主要研究了M2钢铣刀超低温处理局的组织性能变化。M2钢超低温处理后，在韧性基本不变的前提下，硬度、强度均有不同程度的改善，耐磨性明显提高。

M2钢QPQ氮化工艺分析

采用QPQ技术对M2钢进行氮化处理,研究QPQ工艺对M2钢组织结构的影响。结果表明,QPQ氮化的最佳温度为580℃,可在3 h形成约0.3 mm的渗氮深度,大大节约了渗氮时间。

M2钢模具表面液体氮化盐浴复合强化

采用正交试验法对M2钢模具表面QPQ盐浴复合处理工艺进行研究。结果表明,渗氮温度对渗氮层质量影响最大,其次为渗氮时间和氰酸根浓度。M2钢模具表面复合强化的最优工艺参数为:渗氮温度610℃,渗氮时间5 h,渗氮氰酸根浓度32%。该工艺下渗氮层深度为406μm,渗氮层显微硬度最高值为824 HV0.1。

M2钢连铸冷却条件对裂纹萌生及扩展的影响

通过扩展有限元法(XFEM),基于Power准则判断裂纹萌生。根据线弹性断裂力学模型描述其扩展方式,采用热力顺序耦合的方式建立圆坯连铸凝固和二冷过程裂纹萌生和扩展数值模型。通过改变冷却条件,优化了连铸冷却参数。结果表明,连铸过程中圆坯表面的热流密度较高,表面径向温度梯度较内部大,造成表面应力集中,形成拉应力裂纹。在二冷区间的第1段,冷却到122 s时距离表面3 mm周向位置处拉应力最大,容易萌生裂纹;裂纹在后续冷却条件下扩展至22 mm长,裂纹末端发展到0.3 mm宽。在裂纹尖端拉应力较大侧,裂纹优先扩展。降低结晶器及二冷各段的换热系数,可降低其拉应力水平,从而消除裂纹的发生。

回火温度对M2钢和M35钢淬回火硬度及热硬性的影响

W6Mo5Cr4V2(即M2)是通用的高工钢之一,W6Mo5Cr4V2Co5(即M35) 是在M2的基础上加入5％左右的钴,两者的热处理规范相近。不同种类的刃具有不同的硬度和热硬性要求。如何合理选择热处理工艺规范。

M2钢在森吉米尔轧机1中间辊上的应用

300系和400系不锈钢在轧制条件上有较大差异,目前在20辊轧机上,中间辊一般采用H12材质,该材质在400系不锈钢作业时存在过钢量少的问题,影响作业效率,影响板形控制。通过借鉴M2钢在热轧辊上应用的成功经验,在冷轧机上试用M2材质的1中间辊。与H12材质的轧辊相比,M2材质的轧辊可显著提高过钢量,改善板型,提高作业效率。

DF6Co钢代替M2钢提高拉刀寿命的研究

个别用户反映M2拉刀不耐用、修磨频繁的情况,我们选取了新材料DF6Co钢,它是在通用高速钢M2合金元素的基础上添加了Co元素,Co可通过细化碳化物而使钢的二次硬化能力和热硬性提高。Co本身可形成CoW金属间化合物,产生弥散强化效果,并能阻止其他碳化物聚集长大。因此,DF6Co钢硬度、热硬性及韧性都应好于M2钢。所以，我们选用DF6Co钢，做试验确定热处理工艺参数。

M2钢锻造工艺探讨

M2(W6Mo5Cr4V2)属高速钢,北满锻钢公司锻锤生产该品种量较大,但因为锻造过程中容易产生裂纹,出现大量废品,成材率仅在35%以下,造成严重的经济损失。本文针对我公司的设备能力及生产特点,对锻造工艺参数及操作要点进一步细化,从而达到提高经济效益的目的。

M2钢连铸过程中碳化物析出行为

在实验室条件下采用立式连铸的方法连铸φ100 mm M2钢,在扫描电镜下观察分析其碳化物的分布、形貌、尺寸和类型,研究了析出碳化物的演变规律,并对其在液相区、固-液两相区和固相区的析出规律进行了热力学计算。结果表明:φ100 mm M2钢连铸坯碳化物呈网状分布,网状碳化物的厚度从铸坯边部的1.5μm增大到中心的30μm,增大约20倍。碳化物形貌包括:块状、片层状和棒状,其中块状碳化物为VC,而片层状和棒状碳化物为M_2C。在液相和固-液两相区δ铁素体析出过程中,各种碳化物均不具备析出的热力学条件;在固-液两相区中γ奥氏体转变过程中,W_2C在1504 K具有析出的热力学条件;当温度降到固相线以下时,碳化物的析出顺序为VC>Mo_2C>W_2C,其析出温度分别为1475 K、549 K和333 K。

用白钨矿、氧化钼和钒渣冶炼M2钢的脱磷研究

运用热力学理论和通过工业试验对冶炼M2钢进行了脱磷研究。研究表明 :用CaO渣系氧化脱磷时 ,[W]、[Mo]不会氧化 ,但 [Cr]、[V]氧化损失严重 ;用BaO渣系氧化脱磷时 ,[P]先于 [Cr]、[V]氧化 ;用Ca、CaC2 、CaSi可实现还原脱磷 ;还原法脱磷用于冶炼M2钢比冶炼不锈钢更有效。

M2铸造高速钢组织和性能的研究

为进一步提高材料的利用率、简化刀具的生产工艺、降低刀具成本，进行了Ｍ２铸造高速钢的研究。试验结果表明，Ｍ２铸造高速钢的性能优于锻造Ｍ２高速钢，车刀的切削寿命提高３０％～５０％。

M_2钢冷变形时微裂纹形核原位观察与机理

采用带拉伸机构的扫描电镜和透射电镜等实验手段研究了热轧退火状态Ｍ２高速工具钢在单向拉伸变形时微裂纹形核机制及位错塞积状态。连续观察到了单向拉伸变形时钢中碳化物粒子的开裂全过程。证实了位错塞积的存在及其对微裂纹形核的促进作用。

真空加压气淬工艺对W2Mo9Cr4VCo8(M42)钢组织和性能的影响

以W2Mo9Cr4VCo8(M42)钢为研究对象,研究不同真空气淬压强(1、5和9 bar)对W2Mo9Cr4VCo8(M42)试验件的心部组织、硬度及淬透效果的影响。研究表明,在不同气淬压强下试验件的淬透性不同,1 bar气淬条件下,可以淬透的尺寸为10 mm以下;5 bar气淬条件下,可以淬透的尺寸为30 mm以下;9 bar气淬条件下,可以淬透的尺寸为90 mm以下。淬火+三次回火后试验件的金相组织均为回火马氏体、碳化物及残留奥氏体。并对W2Mo9Cr4VCo8(M42)铣刀进行加压气淬试验,得到了满意的效果。

20CrNi2Mo钢代替20Cr2Ni4钢用作重载齿轮材料的研究

研究了20CrNi2Mo钢的热处理工艺及力学性能,并与20Cr2Ni4钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明,20CrNi2Mo钢合金元素配比合理,切削性能良好,热处理工艺简单,力学性能与同20Cr2Ni4钢接近,可以代替20Cr2Ni4钢作为重载齿轮材料。

连铸工艺对M2高速钢碳化物析出的影响

采用立式连铸机生产135 mm×135 mm M2高速钢,并利用金相显微镜和扫描电镜分析了不同拉速、过热度、电磁搅拌参数对铸坯碳化物的分布、形貌、厚度的影响。结果表明:M2钢连铸坯横截面上平均碳化物面积分数约0. 20,改变连铸工艺对其影响不大;拉速和过热度分别从1. 5 m/min、50℃降低到1. 0 m/min、30℃,碳化物网的厚度降低29. 4%,碳化物均匀性明显提高;结晶器电磁搅拌可以有效降低M2钢连铸坯中心碳化物含量和碳化物网厚度,提高碳化物均匀性。

40Mn2V钢冲击韧性恶化的原因

40Mn2V氧气瓶钢的生产过程中,影响交货的主要问题是常温冲击韧性有时达不到标准要求。通过力学性能试验、金相组织观察和电子探针分析研究了冲击韧性恶化的原因。结果表明,钢锭在初轧开坯前的均热过程中,由于加热温度过高引起晶粒粗化是导致成品钢冲击韧性恶化的主要原因。