SG13Cr4Mo4Ni4V钢轴承套圈热处理工艺改进

为解决轴承套圈在密封箱式渗碳炉中渗碳表面浓度不达标和渗碳层不均匀的问题,进行SG13Cr4Mo4Ni4V钢预氧化工艺技术研究,建立预氧化处理与表面渗碳效果的关系,根据尺寸与装载量选择最佳的预氧化时间,改进原热处理工艺规范。结果表明：SG13Cr4Mo4Ni4V钢轴承套圈最佳预氧化处理工艺为（945±5）℃×（30～40）min。经该工艺处理后,套圈达到了技术指标要求,满足了轴承的使用性能。

渗氮时间对G13Cr4Mo4Ni4V钢组织及硬度的影响

对渗碳G13Cr4Mo4Ni4V钢进行渗氮热处理,研究渗氮时间对G13Cr4Mo4Ni4V钢复合层、渗碳层和心部的微观组织变化,以及硬度的影响。结果表明:渗氮处理后的G13Cr4Mo4Ni4V钢复合层和渗碳层由碳化物、回火马氏体和少量残余奥氏体组成,心部由板条马氏体及少量碳化物组成。渗氮90 h后G13Cr4Mo4Ni4V钢表面洛氏硬度提高,但波动性增大。渗氮50 h后的G13Cr4Mo4Ni4V钢渗层显微硬度最大,可达960 HV,渗氮层厚度为0.17 mm,有效渗碳层厚度为1.67 mm;而渗氮90 h后的G13钢显微硬度最大可达到906 HV,渗氮层厚度为0.19 mm,有效渗碳层厚度为1.26 mm。有效渗碳层厚度的降低与渗氮过程中碳元素向内扩散导致基体碳浓度降低有关,而显微硬度的降低与网状碳化物的析出降低了基体碳元素含量有关。

复合化学热处理13Cr4Mo4Ni4VA钢摩擦磨损性能研究

对13Cr4Mo4Ni4VA钢进行了真空渗碳、复合硬化及离子渗硫处理,制备了不同梯度结构的表面层。对不同工艺试件的摩擦磨损性能进行了对比研究,并对相应表面层的组织及磨损形貌进行观察分析,探索了不同工艺试件的抗磨减摩机理。结果表明:复合硬化13Cr4Mo4Ni4VA钢表面超硬(>70HRC),组织优异,结构梯度分布,抗塑性变形能力强,具有优异的抗磨减摩性能;不同深度的离子渗硫层(基于渗碳层或复合硬化层)都具有良好自润滑性能,在多种机理综合作用下保持减摩效果,但过厚硫化物层会导致耐磨性降低。

13Cr4Mo4Ni4VA钢复合化学热处理过程渗层组织性能演变

对13Cr4Mo4N i4VA钢进行了表层复合化学热处理,即在渗碳硬化层的基础上再进行渗氮处理,形成复合硬化层。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)及显微硬度梯度测试等方法对复合化学热处理过程组织性能的演变规律进行探索研究。结果表明,13Cr4Mo4N i4VA钢在复合化学热处理过程中,碳氮原子吸收和扩散使表层的碳氮浓度梯度分布,从而导致从表面到心部组织性能梯度变化,呈现不同的界面层;在不同热处理阶段,不同的界面层热处理响应不同,导致渗层不同组织、硬度分布和演变。碳氮复合化学热处理工艺和以往的单一渗碳、渗氮以及氮碳或碳氮共渗有本质区别,其不仅使表面硬度达到超硬化(>70HRC),而且渗层深,具有优异的梯度结构,承载能力强。

13Cr4Mo4Ni4VA钢复合硬化层的表征研究

对渗碳硬化13Cr4Mo4Ni4VA钢进行渗氮处理后形成复合硬化层,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、透射电镜、高分辨电镜、电子探针及显微硬度测试等方法对复合硬化层进行表征。结果表明,复合硬化13Cr4Mo4Ni4VA钢渗层碳氮浓度呈梯度分布,从表面到心部组织性能也呈梯度变化,表现出异于传统硬化工艺的组织结构特性。复合硬化层为双层硬化结构,渗氮层组织优异,少无沿晶化合物,析出细小的片状的Mo2N、周期性层状分布的Mo2C以及Cr2(C,N)等合金碳(氮)化合物,在析出相沉淀硬化和碳氮原子固溶强化共同作用下,使复合硬化层表面硬度达到超硬化(>70HRC),有效硬化层维持很大的层深,具有优异的硬度梯度及残余压应力场。

镀铬对0Cr13Ni4Mo钢疲劳强度的影响

研究了镀铬对轴用 0Cr13Ni4Mo钢疲劳强度的影响 ,发现镀铬可导致疲劳强度σ-1(10 7次 )下降 37.5 %～4 1%。电镜观察发现 ,镀层中的微裂纹是引发速断的疲劳源。

45Cr4NiMoV钢动态再结晶模型研究

采用Gleeble热模拟试验机对45Cr4Ni Mo V钢在变形温度1000～1150℃,应变速率0.002～5s-1,最大变形量为55%的条件下进行热模拟压缩试验。采用Poliak EI和Jonas J J等人对θ-σ（θ=dσ/dε为加工硬化率）曲线的描述,建立了45Cr4Ni Mo V钢在变形参数范围内的动态回复曲线（DRV）。通过对变形过程中的动态再结晶体积分数XD与应力参数之间的关系拟合,得到了45Cr4Ni Mo V钢在变形参数范围内的动态再结晶体积分数模型为：XD=1-exp-1.29ε-εcε0.5εε2.304εε。

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。

热处理对4Cr4Mo2Ni1V模具钢组织与力学性能的影响

对4Cr4Mo2Ni1V模具钢进行不同温度的淬火和回火试验。采用OM、SEM、EDS、硬度测试、冲击试验等方法研究了淬火及回火温度对4Cr4Mo2Ni1V模具钢组织与力学性能的影响。结果表明:1000℃淬火态4Cr4Mo2Ni1V试验钢的组织主要为板条马氏体和少量Cr-Mo-V碳化物,1030℃淬火试验钢中碳化物基本溶解,马氏体组织粗化明显,1000℃为4Cr4Mo2Ni1V试验钢的合适淬火温度。随着回火温度的升高,4Cr4Mo2Ni1V试验钢硬度先略有下降,再升高又显著降低。冲击吸收能量先降低后升高,4Cr4Mo2Ni1V试验钢经过1000℃淬火+560℃回火处理后,综合力学性能匹配最好。

G13Cr4Mo4Ni4V钢渗碳时粗大及网状碳化物的成因与消除

对高温渗碳轴承钢G13Cr4Mo4Ni4V渗碳时粗大及网状碳化物的成因及控制方法进行研究。结果表明:若渗碳时只形成粗大碳化物,可通过提高二次淬火温度或延长保温时间消除;若渗碳时形成网状碳化物,二次淬火时不能消除,必须在渗碳过程中进行扩散。

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。

气体成分对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层性能的影响

为探究离子氮化过程氮氢比值对G13Cr4Mo4Ni4V钢渗氮层组织、硬度以及应力梯度的影响,在其他工艺参数一定的情况下,改变工艺气体中氮气流量进行渗氮处理。采用金相显微镜、维氏硬度计及X射线衍射仪对渗氮层进行检测分析,结果表明:渗氮后材料表面硬度和压应力水平得到很大改善,随着氮氢比值的增加,渗氮层深度增加,表面硬度增加,脉状组织加重。氮氢比值是影响渗层脉状组织的重要因素之一。

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。

热处理工艺参数对Cr2Ni4MoV钢机械转子性能的影响

采用不同淬火温度和回火温度对Cr2Ni4Mo V钢转子进行了热处理,并进行了耐磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果表明：在试验条件下,随淬火温度和回火温度的提高,转子的耐磨损性能和热疲劳性能均先提高后下降;当淬火温度为860℃、回火温度为600℃时,转子的磨损体积最小,主裂纹深度和主裂纹宽度最小,耐磨损性能和热疲劳性能最佳。Cr2Ni4Mo V钢转子的热处理工艺参数优选为：淬火温度860℃、回火温度600℃。

超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo力学性能与抗磨蚀性能试验

通过扫描电镜、透射电镜、硬度与冲击试验以及冲刷磨损试验,对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo在8种不同热处理工艺下的力学性能与抗磨蚀性能进行了研究。结果表明：00Cr13Ni4Mo钢在550～650℃回火后产生逆变奥氏体,逆变奥氏体降低了材料的强度与硬度,增加了材料的韧性;00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关,而与其冲击韧性关系较小;从材料性能和经济性综合考虑,00Cr13Ni4Mo钢最佳热处理工艺为1 050℃/9h正火＋550℃/6h一次回火处理。

添加Co和Ni对4Cr5Mo2V压铸模具钢抗粘模和冲刷性能的影响

使用500 t卧式冷室压铸机对4Cr5Mo2V钢及分别含1%(质量分数)Ni、Co的4Cr5Mo2V钢进行铝合金压铸试验。使用金相显微镜、体视显微镜和超景深显微镜观察压铸不同模次后试样的表面形貌,采用肖氏硬度计测量试样表面硬度,对比分析Co、Ni的添加对4Cr5Mo2V钢抗粘模和冲刷性能的影响。结果表明:在压铸过程中,4Cr5Mo2V钢的表面粘模现象最严重,铝液冲刷最剧烈,表面硬度迅速下降。Co和Ni的添加能有效提高4Cr5Mo2V钢的抗粘模和冲刷性能以及硬度,且Co的作用要大于Ni。

W6Mo5Cr4V2钢和H13钢的氧氮共渗组织与工艺

用滴尿素溶液的方法对W6Mo5Cr4V2钢进行氧氮共渗处理和在氨气与水蒸气环境中对H13钢进行氧氮共渗处理。利用SEM、XRD、显微硬度计和数码相机等研究氧氮共渗层的微观组织、结构及表面形貌。结果表明:两种氧氮共渗工艺均可在两种钢表面形成光滑、稳定、无裂纹的渗层。H13钢氧氮共渗工艺能得到共渗组织为Fe3O4和Fe3N的化合物层,且渗层厚,硬度梯度平缓,渗氮效果好。

核主泵轴用0Cr13Ni4Mo钢低温冲击韧性研究

本文研究了不同淬火、回火温度及二次去应力回火对0Cr13Ni4Mo核主泵轴用钢的低温冲击韧性的影响,试验结果显示:在同等淬火温度条件下,回火温度降低,低温冲击韧性变差,二次去应力回火后低温韧性变差;淬火温度对低温冲击韧性影响很大,温度不宜低于1020℃,保温时间不宜过长。

25Cr2Ni4MoV钢发电机转子化学成分内控的建议

本文针对25Cr2Ni4Mo V钢发电机转子化学成分进行了内控,重点分析我公司以往生产的此类发电机转子冶炼方式、化学成分、晶粒度、夹杂物、碳当量、性能结果、工艺参数进行总结、统计分析,拟定出合理的化学成分内控方案。并通过实际生产试验,摸索适当降低主要合金元素含量对电机转子产品质量是否有影响,最终有针对性制定了合理化学成分。结果表明该工艺方案在保证发电机转子各项性能指标合格的前提下明显降低了产品制造成本。

12.5万千瓦0Cr13Ni4Mo钢水轮机叶片的热处理

转浆式水轮机大叶片截面差悬殊，0Crl3Ni4Mo钢的导热系数小、膨胀系数大，加热冷却时应力大，因此，在制定热处理工艺时应着重考虑避免产生裂纹和防止变形。