W18Cr4V钢真空气淬和普通油淬的组织与性能比较

采用真空气淬法和普通空气加热油淬法分别对W18Cr4V钢进行热处理。利用金相显微镜和洛氏硬度计对热处理后W18Cr4V高速钢的组织和硬度进行了比较观察和测试分析。结果表明,两种淬火工艺处理的试样组织基本一致,均为隐晶形的淬火马氏体基体组织、大颗粒状的共晶碳化物和细小点粒状的二次碳化物及残留奥氏体,气淬后的组织更均匀;回火后的组织也很相似,为回火马氏体及未溶解的共晶碳化物和二次碳化物。经真空气淬的试样硬度(65HRC)仅比普通空气加热油淬的(66HRC)略有降低,但能满足工模具的硬度要求,而且试样表面光洁,呈银灰色,变形微小,对于要求精度不太高的零件,无需进行后续加工,对环境也无污染。

W18Cr4V钢的离子氮碳共渗┐离子渗硫复合处理

本文研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢的离子氮碳共渗－离子渗硫复合处理工艺。试验表明，Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢经离子氮碳共渗－离子渗硫复合处理后，表层可获得氮碳化合物和硫化物的复合渗层。该复合渗层可以明显提高Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢的耐磨性。

W18Cr4V钢表面离子氮碳共渗-离子渗硫复合处理渗层的摩擦磨损性能研究

研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢离子氮碳共渗－离子渗硫复合处理渗层的摩擦磨损性能．在环－块摩擦磨损试验机上测定复合渗层与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦系数，在往复式滑动磨损试验机上进行磨损试验．采用扫描电镜（ＳＥＭ）对磨损表面进行形貌分析．试验结果表明：复合渗层与ＧＣｒ１５钢对摩时的摩擦系数比未处理的Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢与ＧＣｒ１５钢的低．由于复合渗层中的氮碳化合物和硫化物降低了摩擦系数和粘着倾向。

W18Cr4V钢激光相变强化层的磨损试验研究

研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的组织、耐磨性及磨损机理。试验结果表明：强化层的强韧化及其表面残余压应力的存在使其耐磨性提高了１～１１倍；经６４０℃回火后强化层的硬度和韧性得到了进一步的改善，其耐磨性又提高了１～２倍。由磨面形貌分析可知强化层是以塑性变形引起的犁沟方式磨损的。

W18Cr4V合金工具钢在不同介质淬火后性能比较

通过对W18Cr4V合金工具钢在清水、锭子油和高压气体等淬火介质中淬火对比实验,研究 W18Cr4V合金工具钢在不同介质淬火工艺处理后的硬度和微观结构．研究结果表明,水淬火时试件表面与中心的温差较大,锭子油次之,高压气体较小;试件高压气体淬火时,温度剃度小,内部冷却比较均匀,可以预计,相应的热应力和热变形也比较小;应用较小压力的氮气能够实现淬透性比较好的W18Cr4V工具合金钢的高压氮气淬火处理．

不同热处理对W18Cr4V钢组织和性能的影响

本文研究了四种不同的热处理工艺,即正常淬火加回火、等温淬火加回火,变温淬火加回火和双等揾淬火加回火对W18Cr4V钢的组织和性能的影响。结果表明,W18Cr4V钢经变温淬火和双等温淬火处理的冲击韧性a_k值、小能量多冲抗力、抗弯强度和耐磨性都比正常淬火的高。据此W18Cr4V钢采用变温淬火或双等温淬火工艺处理后其强韧性配合较好,用来制作冷作模具,可使寿命提高。

W18Cr4V高速钢激光相变强化层的残余应力

利用Ｘ射线衍射法对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的残余应力进行了测定和分析。试验结果表明，相变强化层表面的残余应力为压应力，内部为拉应力，近似按正弦函数分布。其大小和分布状态随工艺参数的变化而改变。当改变工艺参数使表面熔化时。

激光冲击功率密度对W18Cr4V钢表面性能影响的研究

采用波长1.06μm、脉宽20 ns的钕玻璃激光对W18Cr4V高速钢进行强化。研究了激光功率密度对W18Cr4V钢强化层显微硬度和残余应力的影响。结果表明:经激光冲击强化后的W18Cr4V钢奥氏体晶粒细化,细晶强化作用显著;不同的激光功率密度都能在冲击区横截面上形成由表及里的显微硬度梯度和一定深度的残余压应力层。随功率密度的提高,硬度峰值和最大残余压应力增大,硬化层和残余压应力层的深度增加。当采用3.6 GW/cm^2的功率密度时,表面硬度峰高达1125 HV0.1,表面残余压应力最大值约-220 MPa,并可获得0.8 mm左右的硬化层和1.4 mm左右的残余压应力层。

W18Cr4V冲孔冷冲模淬火工艺的改进

对W18Cr4V钢冲孔冷冲模早期失效的原因进行了分析,并针对上述原因进行不同的工艺试验,对原热处理淬火工艺进行了改进。生产应用结果表明,冲孔模采用低温淬火工艺后得到了有效的强韧配合,模具的使用寿命提高了8倍,对生产实践有重要的指导作用。

脉冲N离子束轰击对TiAlN膜层和W18Cr4V高速钢结合力的影响

用电弧离子镀在刀具表面制备TiAlN膜层有利于提高其硬度和耐磨性能,但却降低了膜基结合力,影响其使用寿命。采用UVN 0.5D2I脉冲离子束辅助电弧离子镀沉积设备,在W18Cr4V高速钢基材上沉积TiAlN膜层。研究了基材N离子束轰击及在膜层沉积过程中N离子束辅助轰击对TiAlN膜层结合力的影响。结果表明:膜层沉积之前,N离子轰击与基材原子发生了相互作用,造成了原子级洁净的表面,形成了大量的高密度形核点,且形成了含有N元素的改性层;在膜层沉积初期,脉冲N离子束轰击形成了由W,Cr,V,Fe,N,Ti,Al元素组成的具有一定厚度的"扩散层",其与"改性层"的共同作用是膜基结合力提高的主要原因,膜基结合力最高为80 N。

冷处理对W18Cr4V钢组织及性能的影响

以W18Cr4V钢为研究对象,采用透射电镜和硬度测试仪分析不同冷处理方式下该钢组织及硬度的变化规律。结果表明,冷处理前W18Cr4V钢的马氏体片上出现密集分布的孪晶和位错网,冷处理后马氏体孪晶带上弥散析出了细小的碳化物,尺寸约为5～10 nm,且碳化物的数量随着冷处理次数的增加而增加;W18Cr4V钢的硬度随着冷处理温度的升高而降低,较未处理试样,冷处理可提高W18Cr4V钢硬度。

W18Cr4V钢等离子相变强化层的组织与性能

采用压缩氩弧等离子体对高速钢W18Cr4V进行了表面强化,对等离子强化层的显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明:等离子强化层基体由板条马氏体与针状马氏体混合组织、残余奥氏体、碳化物组成,且α Fe[111]//γ Fe[110],碳化物主要为M6C、M23C6、MC、M2C等,晶粒度级别从7～8级增加至11～12级;强化层的显微硬度随深度呈非线性关系,最高硬度达1000HV0.1。且随工作电流的增加,强化层深度增大,但表面硬度下降。

W18Cr4V钢等离子相变强化的工艺与性能

采用压缩氩弧等离体对高速钢W18Cr4V钢进行了表面强化,研究了工艺参数对强化层性能的影响,用金相显微镜、透射电镜和显微硬度计对等离子强化层的组织、性能进行了分析。结果表明:强化层的显微硬度随深度增加呈非线性关系,并存在一个极大值和一个极小值,最高硬度可达1 000HV0.1;扫描速度和工作电流对强化层深度有显著影响,随工作电流的增加,强化层深度增大,但表面硬度下降,随扫描速度的增加,强化层深度减小。W18Cr4V等离子强化后,强化层由板条马氏体与针状马氏体、残余奥氏体、碳化物组成,且α-Fe[111]∥γ-Fe[110],碳化物主要为M6C、MC、M23C6等,强化层组织得到显著细化。

9SiCr、W18Cr4V钢的球化退火新工艺

研究了合金工具钢 9SiCr、W 18Cr4V在脉冲电场作用下球化退火的新工艺。试验结果表明 :9SiCr、W 18Cr4V钢在脉冲电场作用下球化退火的工艺可以相对简化 ,在保证得到良好球状珠光体组织的同时 ,可以降低加热及等温温度 ,并缩短合金工具钢球化退火的保温时间。

W18Cr4V高速钢在电磁场环境下的摩擦特性分析

研究了W18Cr4V高速钢在电磁场环境下的摩擦特性。结果表明,在运动副发生相对移动时会产生附着在接触表面的氧化物。受电磁场强度影响,附着氧化物将会粘连在高速钢表面。同时,随着电磁场强度的增大,在锌黄铜销上面磨损产生的铜和铁的氧化物减少,而高速钢表面的附着物增加。而且,装卡装置的磁性对实验结果影响较大。

W18Cr4V钢凹模坯热处理软化工艺试验

分析了W 18Cr4V钢凹模在冷冲压成型时开裂的原因 ,进行了几种W 18Cr4V钢热处理软化工艺试验 ,观察组织并测定力学性能 ,得到可用于生产实际的W

W18Cr4V钢激光表面淬火工艺参数的选择

对W18Cr4V钢激光表面淬火工艺参数进行了试验研究．试验结果表明，激光表面淬火工艺参数d＝1．5mm，q=124W／mm2，v＝18mm／s时，激光淬火加热温度处于Ac1～T熔范围之内．可以得到无表面熔化的淬火层，淬火层深度0．25mm，淬火层组织为细针状马氏体＋碳化物＋残余奥氏体，显微硬度HV0.

脉冲爆炸-等离子体技术处理对W18Cr4V高速钢组织及性能的影响

脉冲爆炸-等离子体技术(PDT)是一种在大气环境下进行的表面改性技术.目前对PDT的研究主要集中在使用W电极改性,对其他电极改性效果研究不足.为探究电极材料为Ta时,在不同电容下PDT技术对的W18Cr4V高速钢改性效果和机理,使用Ta电极对W18Cr4V高速钢分别在800μF与1040μF电容下进行PDT处理,对处理后的物相、组织与性能进行了研究.采用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜对材料表面物相与截面组织形貌进行观察.发现经PDT处理后试样表面形成一层改性层,不同电容条件下,改性层厚度不同,在改性层表面形成Fe4N、Ta5N6、Ta2O5等新相,改性层组织为超细晶马氏体、残余奥氏体与网状铁钨碳化物组织,Ta元素渗入到改性层一定厚度中.经过HX-1000SPTA型显微维氏硬度计和HT-1000高温摩擦磨损试验机对试样硬度和耐磨性能进行测试,发现硬度最高提升1.7倍,耐磨性能最高提升2.6倍.使用Ta电极对W18Cr4V进行PDT处理后,W18Cr4V性能得到大幅度提升.在不同电容下使用Ta电极对W18Cr4V高速钢进行PDT改性的效果与机理推进了对PDT的研究.

W18Cr4V热轧窄带钢产生严重边裂的原因及对策

分析W18Cr4V热轧带钢产生严重边裂的原因，认为最后三道次轧制过程带钢边缘温度剧降，形成变形不均匀，其轧制应力引起边裂，改进立槽排列位置（由K4移至K3）即可消除严重边裂。

磁控溅射TiAlSiN硬质膜及其高温抗氧化性能

目前,对TiAlSiN薄膜在800℃以上的抗高温氧化性研究较少。通过磁控溅射优化工艺在W18Cr4V高速钢基体上制备不同Si含量的TiAlSiN硬质薄膜,针对硬度最高的典型薄膜试样[Si含量为16.49%(原子分数)],分别在800℃和1 000℃下进行保温1 h的大气热处理。利用SEM、EDS、XRD和纳米压痕仪对薄膜的形貌、成分、相结构和硬度等进行表征。结果表明:随着Si含量从无到有并增加,薄膜硬度呈现上升-下降-上升-陡降-缓降的趋势,当Si含量为16.48%(原子分数)时,薄膜硬度达到最大值26.43 GPa,薄膜由(Ti,Al)N和Si_3N_4构成复合结构;经800℃大气热处理后薄膜表面生成大量的Al_2O_3,同未热处理试样相比,表面较为致密和平整;经1 000℃大气热处理后,膜层中的Ti、Al和Si元素外扩散形成TiO_2和Ti_2O_3等多种氧化产物,导致薄膜表面凹凸不平,甚至剥落,薄膜硬度和抗氧化效果明显下降。