镍对新型热作模具钢连续冷却转变规律与冲击功的影响

使用热膨胀相变仪和冲击试验机测定了含0.8%Ni和不含Ni的新型热作模具钢QDH的连续冷却转变曲线(CCT曲线)和冲击功曲线,并结合组织及硬度分析了Ni元素对QDH钢连续转变规律与冲击功的影响。热膨胀曲线测试结果表明,Ni元素可显著降低QDH钢的临界相变点(A_(c1)、A_(c3)及M_(s)),扩大奥氏体相区,使CCT曲线整体右移,珠光体临界冷速由0.03℃/s降低至0.02℃/s以下,马氏体的临界冷速由0.4℃/s降低至0.2℃/s,提高了钢的淬透性。冲击功曲线测试结果表明,两种实验钢均在350~500℃和550~620℃两个回火温度区间,分别出现第一类回火脆性和第二类回火脆性,其中,含Ni钢在整个回火温度区间内的冲击功均高于不含Ni钢,说明Ni元素提高QDH钢淬透性的同时也可提高其韧性。

热处理对W-Mo-V系改进型热作模具钢组织及力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等研究了不同热处理工艺参数对新型W-Mo-V系热作模具钢(以下简称HBJ2钢)显微组织与力学性能的影响,并与常规H13钢对比,分析其强化机制。结果表明:HBJ2钢等温球化退火后碳化物均匀弥散,偏析改善效果显著;HBJ2钢在650℃回火时仍能观察到少量回火马氏体,表明其回火稳定性较好;此外,HBJ2钢还具有优异的回火二次硬化性能,在550℃左右回火出现硬度峰值;经1040℃淬火+550℃回火后,HBJ2钢的强韧匹配达到最佳,在650℃下的高温强度表现优异,抗拉强度和屈服强度分别达到718 MPa和646 MPa,与经相同热处理工艺处理后的H13钢相比,分别提高了23%和21%。

Si含量对冷作模具钢Cr8Mo2SiV组织和性能的影响

研究了Si含量对25 kg真空感应炉冶炼的Cr8Mo2SiV钢(%:0.96～0.97C、0.31～0.36Mn、7.98～8.04Cr、2.01～2.08Mo、0.31～1.52Si、0.20V)组织和力学性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,共晶碳化物尺寸变大,数量增多,淬火峰值硬度向高温区移动;经1 030℃淬火,550℃回火后,随着Si含量的提高,Cr8Mo2SiV钢的二次硬化能力和冲击韧性明显提高。Cr8Mo2SiV钢最佳的Si含量为1.5%。

高速切削淬硬AISIH13锯齿形切屑形成机理研究

以高速切削淬硬AISIH13锯齿形切屑形成机理为研究目标,应用Deform 2D软件模拟分析切屑形成过程,并以试验验证仿真分析的可靠性,然后分析淬硬AISIH13锯齿形切屑形成过程中的应力、应变、温度及损伤变化规律,并从切屑微观结构和EDS图分析切屑形成特征。结果表明,受刀具推挤作用,在第一变形区中部萌生材料损伤,继续切削,损伤逐渐增大,最终压扁成狭长带,切屑节沿此弱化带剪切滑移而形成锯齿。

热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及性能的影响,并与国产H13钢进行了对比。结果表明,经1020℃淬火,TQ1钢硬度能达到56.8 HRC,晶粒度可达8级;在500℃回火3次后,具有明显的二次硬化效应,回火硬度达到52.5 HRC;TQ1热作模具钢的最佳热处理工艺(1020℃淬火+500℃回火3次)能使其具有较高的硬度和比H13钢更细小均匀的显微组织。

镁合金压铸机用高钴高铬热作模具钢的热处理工艺

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪等研究了不同淬火和回火工艺对新型镁合金压铸机用X20CoCrWMoV10-9热作模具钢显微组织和硬度的影响,以确定其热处理工艺。结果表明:该钢较佳的热处理工艺为840℃×8 h退火预处理+1 100℃×1 h淬火+700℃×2 h回火;该钢经较佳工艺处理后,其显微组织由回火马氏体、金属间化合物μ相和合金碳化物M_(23)C_6、M_6C组成;在1 100℃×1 h淬火后其硬度达到最大值51.5 HRC;在500～650℃回火时析出了较多弥散分布的金属间化合物和碳化物,具有较高的回火抗力和明显的二次硬化效应。

降Nb,V,Ni添加Mn对HD钢二次硬化的影响

利用透射电镜和化学相分析研究了降低Nb,V,Ni含量以及添加Mn对HD钢二次硬化的影响。研究结果表明,降低Nb,V,Ni后对二次硬化温度影响不大,但硬度升高。添加Mn可使二次硬化温度提前,并使硬度进一步升高。二次硬化主要由V_4C_3和Mo_2C引起。回火时沿孪晶界析出片状渗碳体。

热作模具激光表面淬火工艺与性能分析

基于国内外激光表面淬火技术的总体研究现状,结合激光表面淬火在H13热作模具钢中运用的实际情况,分析H13热作模具钢激光表面淬火处理引起的表面强化问题.结果表明,激光表面淬火可显著提升H13热作模具钢的表面硬度.此外,处理后的材料性能受工艺中所涉及的参数影响较大,需要选择最佳参数以获得所需的性能.

高铬冷作模具钢渗碳层的二次硬化特征

以Ｃｒ１２ＭｏＶ为代表的冷作模具钢，经过高温渗碳、油淬和高温回火，其渗层的二次硬化特征与经常规高淬高回处理的相比有一定的差异，主要表现为二次硬化峰值的位置及数值、残留奥氏体量以及高温回火时析出相的种类等。此外，本文还测定了经高温渗碳、等温淬火处理的试样的力学性能。

H13钢激光相变硬化的组织与性能试验研究

为提高H13热锻模具的耐磨性能和耐腐蚀性能,利用激光相变硬化技术对H13钢进行处理,采用XRD衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、电化学工作站及高温摩擦磨损试验机对其相结构、显微硬度、耐腐蚀性及耐高温磨损性能进行测试。硬化层由针状马氏体、板条马氏体和碳化物组成,硬化深度为0.71 mm,显微硬度约为750 HV0.3。在脱模剂溶液中,硬化层的自腐蚀电流密度比基材小一个数量级。硬化层高温磨损的质量为基材的7%,磨损机理以黏着磨损为主,同时伴有磨粒磨损和氧化磨损。

5CrNiMo钢锻件热处理工艺分析研究

5CrNiMo钢经过热处理后容易产生白点,且材料的热强性、耐磨性和回火稳定性较差,分析表明,通过适当调整淬火后冷却方式以及优化回火参数,可以获得比较好的性能指标。

Cr8Mo2SiV钢二次硬化机理的研究

采用硬度计SEM,EDS,TEM和XRD研究了经深冷处理和未经深冷处理Cr8Mo2SiV钢的回火硬度、残余奥氏体含量和碳化物析出行为.结果表明,Cr8Mo2SiV钢经1030℃淬火后,二次硬化峰值硬度出现在回火温度为520℃.深冷处理能够显著减少残余奥氏体含量,进而提高二次硬化峰温度之前的回火硬度,并使二次硬化峰向低温区移动20℃.在520℃回火处理,Cr8Mo2SiV钢的回火硬度随保温时间的延长而线性降低.Cr8Mo2SiV钢的二次硬化是残余奥氏体的转变和Mo_2C的析出前期共同作用的结果,残余奥氏体的作用更大.Mo_2C的析出前期合金元素Mo和C形成[Mo-C]偏聚团的G.P.区,随回火时间延长,Mo_2C析出并长大,均匀弥散分布于基体中.

两种新型Mo-W热作模具钢的回火性能比较

借助OM、SEM、热膨胀仪以及力学性能试验,对比研究了两种含W、Mo的新型热作模具钢(HDLM钢和HDCM钢)在回火过程中组织与性能转变。结果表明:两种试验钢的马氏体相变临界冷速分别为8℃/s和9℃/s,1080℃真空油淬后两种钢的组织为板条状上贝氏体。经回火后,二者均具有非常明显的二次硬化效应,硬化峰值均出现在580℃,在此状态下合金碳化物的早期弥散析出极大地提升了两者的硬度。冲击性能试验结果表明:两种试验钢的韧性变化趋势存在明显差异,HDLM钢的冲击性能远远低于HDCM钢,这主要是由于VC沿晶偏聚粗化使HDLM钢的内应力集中。

钼钨系高导热率热作模具钢高温性能

研究了新型Mo-W系热作模具钢材料的抗回火性能、热稳定性、高温热导率和热疲劳性能。结果表明:与Cr-Mo-V系的H13热作模具钢相比,SDCM-S热作模具钢的一些高温性能有明显的优势。SDCM-S模具钢具有更高的抗回火软化性能和热稳定性能。SDCM-S模具钢的二次硬化峰值温度出现在580℃左右,比H13钢高约60℃。SDCM-S模具钢在620℃保温20 h后硬度高于38HRC,比H13钢高9HRC。SDCM-S模具钢在回火过程中析出尺寸稳定的Mo2C碳化物,是其具有高抗回火软化性能和良好的热稳定性能的原因。SDCM-S模具钢具有高热导率。SDCM-S模具钢的热导率在100℃是H13钢的1.86倍,在700℃是H13的1.26倍。低Si,低Mn,低Cr以及高Mo含量,是其高热导率的原因。SDCM-S模具钢具有比H13钢更高的抗热疲劳性能。其热疲劳总损伤因子明显小于H13钢,只有H13钢疲劳损伤因子的76.1%。SDCM-S热作模具钢具有良好的抗回火软化能力,高温热稳定性,高温热导率。这些因素的共同作用,使SDCM-S材料有比H13钢更高的热疲劳性能。

Mo-W-Co系高热强性热锻模具钢的组织与性能

研究了合金元素和热处理工艺对H13钢和两种新型Mo-W-Co系热作模具钢（A1、A2）的组织及性能的影响。试验结果表明：Mo、W、Co元素的加入使试验钢的最佳淬火温度提高至1050℃,回火二次硬化峰温度仍为510℃;含有更高合金含量的A2试验钢的淬火峰值硬度和回火二次硬化峰值硬度分别达到64.0 HRC和61.5 HRC,高出H13钢5.5 HRC和6.2 HRC。回火时Mo-W-Co系热作模具钢更早析出含W、Mo以及V的碳化物,并在620℃回火后与H13钢600℃回火后的硬度相近,抗拉强度和屈服强度更高。此外,Mo-W-Co系热作模具钢A1、A2的热稳定性优于H13钢,适用制作于高温高应力工况下的专用热锻模具。

热处理工艺对新型高热稳定性热作模具钢组织与性能的影响

采用OM、SEM和硬度测试等手段,研究了热处理工艺对5Cr4Ni Mo2VCo钢和H13钢热作模具钢的组织及性能的影响。结果表明:在相同的淬火温度下,5Cr4Ni Mo2VCo钢的淬火硬度高于H13钢,随淬火温度升高,碳化物溶解较多,当淬火温度高于1030℃时,晶粒粗化速率明显增加,淬火温度应不超过1030℃;5Cr4Ni Mo2VCo钢的回火硬度均高于H13钢,两钢的二次硬化峰值温度均为510℃,5Cr4Ni Mo2VCo钢的二次硬化峰值硬度高出H13钢3.7 HRC;在高温阶段,5Cr4Ni Mo2VCo钢具有更好的回火稳定性。

钨对热锻模具钢一次碳化物形貌及冲击性能的影响

在传统Cr-Mo-V系马氏体型热作模具钢基础上,研究了不同W含量对热锻模具钢的一次碳化物形貌以及冲击性能的影响。结果表明,随着W含量的上升,钢中一次碳化物数量增多,一次碳化物类型逐渐由M_2C型转变为M_6C型,形貌由圆度较大、带有尖角的不规则形状逐渐转变为球状;不同W含量的试验钢回火二次硬化峰温度都为510℃,峰值硬度相差不大,均在58 HRC左右,比通用型H13高5 HRC;随着W含量的升高,试验钢冲击吸收能量先上升后下降,W含量在2%附近时,冲击吸收能量最大。

钒含量对Cr8Mo2SiV冷作模具钢组织与性能的影响

研究了钒含量（0．28％和0．50％，质量分数，下同）的变化对Cr8M02SiV钢组织和性能的影响。结果表明，随着钒含量的增加，一次碳化物尺寸增大，淬火峰值硬度向高温区移动，钒含量0．5％的Cr8M02SiV钢的淬火晶粒尺寸明显小于钒含量0．28％的Cr8M02SiV钢。经1040℃淬火、180～520℃回火后，随着钒含量的升高，Cr8M02SiV钢的二次硬化峰值硬度以及二次硬化峰之前的回火硬度均明显提高。钒对提高Cr8M02SiV钢的淬火温度和二次硬化效应有利。

热处理工艺对微Nb高Mo型H13钢组织与性能的影响

采用OM、SEM、TEM和力学性能测试等手段,研究了不同淬回火工艺对微Nb高Mo型H13钢的组织及性能的影响。结果表明:微量Nb的加入能改善钢的室温冲击性能。试验钢经淬、回火处理后的组织均为回火马氏体和少量残留奥氏体及未溶碳化物。试验钢在1030~1060℃淬火并在600~630℃的较高温度回火后,有优良的强韧性配合,此时含微量Nb的NM2钢综合力学性能最好,当淬火温度超过1090℃时试验钢的硬度急剧提高,从而恶化钢的综合力学性能。试验钢在550~570℃范围内回火时出现了明显的二次硬化,主要是由于在该温度范围内渗碳体溶解加速,同时钢中的特殊碳化物M23)C6、M6C和MC等析出量增加,所以选择回火温度时尽量避开此温度范围。

高强韧热作模具钢SR19的组织与力学性能

通过冲击试验、硬度测试、显微组织观察和断口分析研究了不同淬火、回火工艺对SR19热作模具钢微观组织及力学性能的影响,并与H13钢进行了对比。结果表明:960~1060℃温度范围内淬火时,SR19钢的硬度比H13钢高3~4 HRC;在高于540℃回火时,相同温度下SR19钢的硬度比H13钢要高0.5~1.0 HRC,且SR19钢回火后的冲击吸收能量比H13高40~50 J。增Mo加W增加了纳米析出相的数量,提高了抗回火软化能力和冲击性能。SR19钢的最佳热处理工艺为1020℃油淬、560~600℃回火,此工艺下的硬度为50.9~54.8 HRC。