轴承钢表面电弧离子镀氮化物涂层的抗冲击性能和耐磨性能

采用电弧离子镀工艺在GCr15轴承钢表面分别沉积了TiN和TiAlN 2种氮化物涂层,对比研究了涂层的微观结构、硬度、结合性能、抗冲击性能和耐磨性能。结果表明:制备的TiN涂层和TiAlN涂层表面平整,均以(200)晶面择优生长;TiN涂层和TiAlN涂层的硬度分别为2060.3,3390.8 HV,为基体(689.5 HV)的3.0倍和4.9倍。TiN和TiAlN涂层与轴承钢的结合性能良好,结合等级为HF1~HF2,40次冲击试验后TiN和TiAlN涂层表面均未发生剥落和开裂,抗冲击性能良好。TiN涂层和TiAlN涂层与轴承钢对磨时的平均摩擦因数分别为0.42,0.36,体积磨损量分别为1.26×10^(-3),0.54×10^(-3 )mm^(3),均低于基体,涂层表面均形成了较浅的犁沟,磨损机制为磨粒磨损,其中TiAlN涂层表面犁沟更浅,磨损程度更轻。TiAlN涂层的结合性能和抗冲击性能与TiN涂层相当,硬度和耐磨性能均高于TiN涂层,更适用于改善轴承钢的表面耐磨性能。

Electron Brush-plating Technique of Cr12MoV Die Steel and Its Wear Resistance

The paper is mainly about electron brush-plating technique of Cr12MoV die steel and its wear resistance.Through using different parameters of brushing plating for making the coating,the coating with better wear resistance was selected.The results indicate that the coating of Ni and Ni-W are better at the voltage of 15 and 10 V.For the same plating time of Ni and Ni-W coating,the wear-resistance of the Cr12MoV die steel can be improved by 6.4 and 3.9 times,respectively.

建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究

在极端环境下建筑外墙钢板涂层的耐久性与可靠性备受考验,尤其面对风雨侵蚀、沙尘侵袭、温度波动时,表面涂层易受损。为提升防护性能,在钢板表面制备环氧树脂涂层,开展建筑外墙钢板涂层的耐冲击磨料磨损研究。在不同法向载荷(25、50、75 N)下,测试钢板涂层的冲击磨料磨损特性。结果表明:在法向载荷为25 N时,涂层具有优异的耐磨性,接触应力较高,磨损深度有限,微观结构良好,当面对冲击磨料磨损时,其磨损量相对较低;随法向载荷增至50~75 N时,涂层磨损显著加剧,可承受的接触应力下降,磨损深度增加,微观形貌受损严重,尤其受到冲击磨料磨损时,磨损尤为突出,涂层脱落明显加剧。

高品质太阳能支架用热轧钢带的开发生产

针对太阳能支架轻量化、高强化的实际要求,联合某冷轧企业,采用低碳、低硅、微钛的成分体系设计,通过控轧控冷工艺成功开发出355 MPa强度级别,同时满足易涂镀、高延伸使用要求的太阳能支架专用热轧钢带。该钢带组织为珠光体+铁素体,晶粒细小均匀,具备高强韧性的同时,兼顾较好的延展性及表面质量,满足客户冷轧退火后性能要求,以及镀锌铝镁不漏镀、无漏点的高表面质量要求。

HB400级高强度准贝氏体耐磨钢板的组织与性能

研究了热轧、低温回火和热轧、正火、低温回火及轧态不同温度回火工艺对新型 HB4 0 0级高强度准贝氏体耐磨钢板的组织和力学性能及耐磨性能的影响。结果表明 ,2种状态下耐磨板的组织由贝氏体铁素体 (BF)和残余奥氏体 (AR)组成 ,具有良好的强韧性及耐磨性能。低温回火可以改善耐磨钢板的韧性。新型耐磨钢板具有较强的回火抗力。用准贝氏体钢生产高强度耐磨板具有生产工艺简单 。

Hardox 500耐磨钢板的焊接性及其应用

Hardox 500钢板是一种细晶粒无碳化物马氏体和贝氏体耐磨钢板。对其焊接接头的性能、焊后组织的变化以及焊接工艺性进行了研究。结果表明：该钢板具有优良的焊接性,用500～600 MPa级别的低合金钢焊条焊接取得了较好的效果,已在产品上成功应用。

5CrNiMo钢大型热锻模复合强化工艺研究

对5CrNiMo热作模具钢进行了复合强化工艺(镀镍稀土渗硼→预冷淬火→高温回火)试验。结果表明:该处理工艺可大幅提高5CrNiMo钢的表面硬度、高温抗氧化性、冷热疲劳性能和耐磨性。将该材料和处理工艺用于汽车前轴大型热锻模具,已取得了良好的使用效果。

空冷贝氏体钢磨球和衬板

贝氏体钢磨球具有高的整体硬度，１１０ｍｍ的磨球表面硬度（５７～６２）ＨＲＣ，心部硬度（５４～５７）ＨＲＣ，金相组织为均匀细小的贝氏体、回火马氏体、碳化物和少量残留奥氏体。无缺口冲击韧度ａＫ＝（５００～８００）ｋＪ／ｍ２。贝氏体钢磨球磨耗为（５０～７０）ｇ／ｔ．水泥；破碎率为０～１．０％；失圆尺寸在球径技术标准误差范围内。研制的贝氏体钢磨球的耐磨性与高铬铸球相当，但冲击韧度比后者高。贝氏体钢衬板的硬度（４５～６０）ＨＲＣ，无缺口韧度ａＫ＝（１５０～３００）ｋＪ／ｍ２。在粉碎钼矿时，耐磨寿命比高锰钢提高两倍，原材料成本降低２５％。

衬板用铸态Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢的应变硬化行为研究

对衬板用新型铸态轻质Fe-24Mn-7Al-1C耐磨钢进行准静态条件下不同变形量的压缩试验,分析应变硬化行为,揭示出该铸态耐磨钢的加工硬化机理。根据压缩应力-应变曲线和对数真应力-对数真应变曲线分析压缩变形特征;并利用光学显微镜、X射线衍射和透射电镜研究不同应变量的变形后的微观组织形貌。研究结果表明,试验钢在屈服阶段的加工硬化曲表现出双加工硬化指数行为;在透射电子显微镜和X射线衍射分析时既未发现形变诱发马氏体存在,也没有发现位错胞和形变孪晶,变形后仍为奥氏体单相组织;在不同变形量变形后的奥氏体显微组织中依次可以观察到位错堆积(1%)、高密度位错墙(5%)、泰勒晶格(10%)、具有高密度位错的畴界(20%)和微带(50%),说明轻质Fe-24Mn-7Al-C耐磨钢钢微观变形机理是平面滑移机制。

压下率对耐磨钢/碳钢复合板界面结合性能的影响

利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对试验用耐磨钢的金属塑性变形抗力进行研究,获得了该钢种在1200℃,应变速率为1、10 s-1的应力-应变曲线。应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟了1200℃条件下耐磨钢/碳钢复合板的单道次轧制过程。结果表明:在单道次轧制过程中,获得理想的复合效果的垂直压应力要达到200 MPa以上,等效应变要达到0.85以上。

氮气含量对CrN_x薄膜相结构及摩擦磨损性能的影响

采用电弧离子镀技术,在45钢基体上制备了不同氮气含量的CrNx薄膜。采用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、努氏硬度计和UMT型球-盘摩擦试验机,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:CrNx薄膜主要由CrN和Cr2N相组成;随着N2含量的增加,薄膜中Cr2N(211)衍射峰强度逐渐减弱,CrN(220)衍射峰强度逐渐增强;薄膜表面颗粒逐渐减少,表面趋于平整,薄膜硬度出现两个峰值,对应于薄膜为单相Cr2N和CrN的相组成处;与钢基体相比,氮气含量为35%时,CrNx薄膜具有良好的表面质量、最佳的硬度、优良的耐磨损性能。

热轧、低温回火态1250MPa级新型贝氏体耐磨钢板的组织和性能

研究了热轧、低温回火状态1 250 MPa级新型贝氏体耐磨钢板的组织和力学性能,测试了埋弧焊和CO2焊焊接接头的力学和机械加工性能。结果表明:轧态、低温回火耐磨板的组织由贝氏体铁素体和残余奥氏体组成,具有较高的力学性能、较高的回火抗力、良好的焊接性能和机械加工性能。

27SiMn钢化学镀Ni-Ce-P和Ni-Cu-Ce-P性能对比研究

为改善采煤液压支架立柱的耐蚀和耐磨性能,以常用材料27SiMn钢为基体,制备了化学镀Ni-Ce-P和Ni-Cu-Ce-P镀层。利用SEM、XRD对镀层形貌和物相进行表征,对比分析两种镀层的硬度、耐磨及耐蚀性能。结果表明:相对于Ni-Ce-P镀层,Ni-Cu-Ce-P镀层表面更为平整和致密;各镀层结构均以非晶态为主;镀层试样的硬度和耐磨性均比基体有很大提高,Ni-Cu-Ce-P镀层耐磨性约为Ni-Ce-P镀层的2.3倍;经3.5%NaCl溶液腐蚀,两种镀层均出现了钝化现象,Ni-Cu-Ce-P的耐蚀性优于Ni-Ce-P镀层。

NM450D耐磨钢-Q235B碳钢复合板的轧制和热处理工艺对组织、性能的影响

10 mm NM450D低合金耐磨钢板(/%:0.22C,0.70Cr,1.50Mn,0.30Si,0.012Ti,0.030Nb)和10 mm Q235B碳钢板(/%:0.19C,0.25Mn,0.04Si)经表面处理和四角焊接成20 mm复合板,在180 mm二辊实验轧机上经1 150℃,60%压下率和930℃,30%压下率两次轧制成5.6 mm复合板,再经800~1 000℃淬火,250℃回火处理。结果表明,经900℃淬火+250℃回火的低合金耐磨钢-碳钢复合板的5.6 mm复合界面接触良好,Q235B钢组织为板条马氏体+铁素体和少部贝氏体和珠光体,NM450D钢组织为回火马氏体,其HV值为500,复合钢板抗剪强度为367 MPa,均达到标准要求。

42CrMo钢化学镀Ni-W-P镀层耐磨性能的研究

研究42CrMo钢表面化学镀Ni-W-P的配方及工艺条件,并对其进行组织性能分析测试。结果表明:化学镀Ni-W-P合金层经380℃×1 h热处理后耐磨粒磨损性较42CrMo基体提高6.28倍;化学镀Ni-W-P合金层耐磨粒磨损性较42CrMo提高3.92倍;化学镀Ni-W-P合金层热处理后耐黏着磨损性较42CrMo提高2.80倍;化学镀Ni-W-P合金层耐黏着磨损性较42CrMo提高1.61倍。

27SiMn钢化学镀Ni-P、Ni-Ce-P对比研究

研究了27SiMn钢上化学镀Ni-P、Ni-Ce-P的工艺条件,以及所得镀层的组织形貌和性能。结果表明,稀土元素Ce使镀层表面金属胞状颗粒细小致密、有一定的晶化趋势,并使镀层中产生新相Ce_6Ni_6P_(17)和Ce_2Ni_(12)P_7;无润滑条件及润滑条件下,Ni-Ce-P镀层的粘着磨损性能分别是退火基体的8.55倍和1.78倍,是Ni-P合金镀层的7.50倍和1.67倍;在5%(质量分数)的H_2SO_4、NaOH和NaCl腐蚀液中,Ni-Ce-P镀层耐蚀性分别是Ni-P镀层的1.72、1.46和1.10倍,是基体的21.52、1.82倍和1.28倍。

中碳多元稀土合金耐磨钢衬板的研制

通过合理确定化学成分和对钢液进行复合变质处理,铸造的中碳多元稀土合金耐磨钢衬板,经热处理后其硬度可达到50HRC以上,αK>20J/cm2。在水泥球磨机上使用表明:其寿命可达高锰钢的3倍以上,具有明显的社会经济效益。

不锈钢电镀硬铬的研究

在不锈钢上电镀硬铬,研究了温度与电流密度对镀速、电流效率及磨损失重的影响,确定了各工艺因素对镀层性能的影响程度,得到了具有最佳耐磨性和较高电流效率的电镀硬铬工艺.实验结果表明：当温度为48～50℃,电流密度为25.0 A/dm2时,镀层的外观良好、结构致密,镀速为14.8～15.4 mg/（cm^2·h）,电流效率为18.3％～19.0％,镀层具有最高的耐磨性,且与不锈钢基体结合良好.降低温度或增加电流密度,有利于提高耐磨性和电流效率.

滚动轴承钢上复合化学镀镍技术的研究

研究了滚动轴承钢表面复合化学镀镍工艺,利用SEM分析了纯镍镀层、复合镀层的表面显微组织和相结构;采用HXZ-100显微硬度计和LY71-XM-200型表面形貌测量仪测试了镀层的硬度、耐磨性能,分析了其磨损机理。结果表明:热处理前镀层的结构是胞状突起,硬度为430.6HV;经热处理后,镀层为单一的纳米金刚石镍复合膜,均匀致密,硬度达到1 807.0HV,耐磨性大大提高;镀层的耐磨性随镀液中金刚石粉含量的不同而发生变化;镀层在19.6N压力下研磨也不会发生脱落,表明其附着力极好,达到滚动轴承的表面性能要求。

H13钢表面镀铬工艺及其镀层性能分析

采用自制镀铬药剂,在1060℃×4h完成H13钢表面镀铬工艺过程;并对镀层进行磨损试验、硬度测试、耐腐蚀性试验和抗高温氧化性试验。结果表明,与未镀铬H13钢相比,表面镀铬的H13钢硬度显著提高,耐磨性和抗高温氧化性均得到明显改善,在NaCl溶液中的腐蚀电位大大正移,从而耐腐蚀性显著提高。