淬火温度对S590粉末冶金高速钢组织和性能的影响

采用等离子旋转电极雾化和热等静压法制备S590粉末冶金高速钢,分别在1050、1100、1150和1180℃进行淬火热处理,并经过一次550℃回火(1 h),一次−196℃深冷处理(4 h)和两次550℃回火(1 h),研究不同淬火温度对S590粉末冶金高速钢微观组织和力学性能的影响。结果表明:热处理后S590高速钢微观组织主要包括马氏体、M6C型碳化物和MC型碳化物。随淬火温度升高,碳化物逐渐溶入基体中,数量减少,基体晶粒尺寸变大。高速钢硬度和抗压强度随淬火温度升高呈上升趋势,1180℃淬火试样经后续热处理后,硬度可达HRC 67.8,抗压强度为3827 MPa;抗弯强度随淬火温度的升高先上升后下降,冲击韧性随淬火温度升高而下降,1100℃淬火试样抗弯强度达到最高,为5473 MPa;1050℃淬火试样冲击韧性最高,为76.9 J·cm^(−2)。综合考虑显微组织和力学性能,S590粉末冶金高速钢的最优淬火温度为1100℃。

钢中残余元素及其对钢性能的影响

简要地论述了钢中残余元素的行为及其对钢性能的影响，主要内容有钢中残余元素的来源，残余元素在铸锭过程中的凝固偏析和热处理时的晶界偏析，残余元素在热加工过程中表面热脆现象中的作用，残余元素在钢的第二类回火脆性现象中的作用，残余元素对钢材耐蚀性能、应变时效行为的影响，以及抑制晶粒长大的作用等，最后提出纯净钢工程是我国钢铁工业面临的重大项目。

粉末热等静压9.75%钒成分冷作模具钢组织与力学性能的研究

通过气雾化制粉-热等静压工艺成功制备了含钒9.75%冷作模具钢。借助X射线衍射仪、扫描电镜、电子能谱分析仪、透射电镜等研究了该成分钢种不同热处理状态的相组成、组织形貌。研究表明:退火态相组成为铁素体和MC型碳化物及少量M7C3型碳化物,碳化物呈近球形颗粒状、粒径大多在2μm以下,分布均匀;1 120℃真空淬火条件下,随回火温度升高样品硬度从62HRC降至44HRC,抗弯强度经过小幅升高在595℃达到最大值3 300MPa后开始降低。

新型高性能粉末冶金高速钢及其近净成形制备技术

目的研究无熔炼制备高性能近净成形粉末冶金高速钢的新工艺(SAP工艺)。方法以铁粉、钴粉和碳化物粉末为原料,通过机械球磨和真空活化烧结制备SAP 6031粉末冶金高速钢,并采用扫描电镜、X射线衍射、碳含量、相对致密度等检测方法,探讨球磨和活化烧结对试样致密化过程的影响。结果球磨后的原料粉末具有较高的烧结活性,结合后续活化烧结过程中的碳氧反应,使烧结坯在远低于液相线温度下实现烧结致密化(>99.5%),材料力学性能优异,且杂质含量远低于标准值。结论 SAP工艺具有合金成分易调节、工艺流程短、生产能耗低、近净成形等优点,在特种粉末高速钢开发、异形件和非标件的灵活生产上具有显著优势。

包套热挤压M32粉末冶金高速钢的组织性能研究

提出了一种解决粉末冶金高速钢制备工艺繁琐、性价比低等问题的包套热挤压工艺,采用该工艺制备了M32粉末冶金高速钢,研究了不同挤压温度和热处理对M32粉末高速钢的显微组织与性能的影响。结果表明:未热处理时,随挤压温度的升高,试样相对密度及硬度变化趋势一致,均是先升高后降低,在挤压温度为1 240℃时达到峰值,分别为98.04%和45.6HRC;在淬火温度1 180℃以及回火温度560℃热处理后,M32高速钢的晶粒及碳化物颗粒尺寸较小且分布均匀,力学性能最佳,其抗弯强度及硬度分别为3 721.8 MPa和66.7HRC。

淬火温度对添加B_4C的ASP30粉末冶金高速钢组织及力学性能的影响

采用粉末冶金方法制备添加B_4C的全致密ASP30高速钢,样品在1 040℃到1 200℃范围内淬火,并且经过560℃三次回火,研究淬火温度对其力学性能及显微组织的影响。采用扫描电子显微镜、洛氏硬度计和材料力学性能测试机研究高速钢的组织和力学性能。结果表明:添加质量分数为0.025%B_4C的ASP30粉末冶金高速钢在1 160℃下烧结2 h后会形成月牙形液相碳化物,从而获得全致密的烧结组织。随淬火温度升高,显微组织中碳化物的数量明显减少,基体中合金元素固溶含量提高,基体晶粒长大,断口形貌呈准解理断裂但断口平整度下降。随淬火温度升高,钢的硬度提高,最高值达到69 HRC。抗弯强度、断裂韧性均下降,抗弯强度最高值达4 357MPa,断裂韧性最高值为48.6 MPa/m1/2。冲击韧性先升高后下降,在1 080℃最高为18.85 J/cm2。

热处理工艺对18%Cr马氏体不锈钢组织与力学性能的影响

以羰基Fe粉以及Cr_3C_2,VC,Mo_2C等碳化物粉末为原料,制备Cr含量(质量分数,下同)为18%的粉末冶金马氏体不锈钢。将不锈钢分别在1 050℃和1 150℃下淬火,然后于200~590℃下进行回火处理,研究热处理工艺对不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:粉末冶金18%Cr马氏体不锈钢的基体中存在M_7C_3型以及MC型碳化物,随回火温度升高,碳化物数量增多并且碳化物形态由原来的部分连续状向孤立、块状转变。1 150℃温度下淬火的不锈钢,其硬度较高,HRC最高达63.9,在较低温度下(200℃)回火时,抗弯强度为2 002 MPa,而在530℃温度下回火后,抗弯强度大幅升高至3 093 MPa。1 150℃淬火的不锈钢,其冲击韧性较低,随回火温度升高而升高。热处理后的不锈钢断裂形式均为准解理断裂。

球磨时间及预氧化方式对粉末冶金M3:2高速钢组织及力学性能的影响

采用球磨混合和预氧化活化烧结法制备新型粉末冶金M3:2高速钢,重点研究球磨时间和预氧化方式对其致密度、微观组织和力学性能的影响。利用FEI Quanta 250 FEG型扫描电镜对高速钢组织进行显微分析,同时测试样品硬度、抗弯强度和断裂韧性等力学性能。结果表明,球磨72 h且负压干燥时,M3:2高速钢具有最优的碳含量、致密度和力学性能组合。烧结后的抗弯强度最高为3 092 MPa,热处理后的弯曲强度为4 786 MPa。经过干燥增氧之后,负压干燥粉末具有较低的氧含量,烧结后的氧含量最低可降到17×10-6,表现出更好的致密度和力学性能。

杂质元素(S,P)含量及热处理工艺对4Cr5MoSi1V低温冲击韧度的影响

通过控制杂质元素S、P含量及热处理工艺的变化,研究了其对4Cr5Mo Si1V(H13)钢冲击韧度的影响。实验结果表明:降低合金中的杂质元素S、P的含量,随温度升高,材料的低温冲击性能、常温冲击性能均大幅度提升。其中杂质元素S、P元素含量低的优质级H13模具钢性能明显高于普通级H13模具钢。

数控刀具新材料——粉末高速钢

本文简述粉末高速钢的优点、列出目前国内工具行业常用的牌号及其可行热处理工艺，并列举应用实例。

刀剪用马氏体不锈钢的现状和发展

采用马氏体不锈钢制造的刀剪具有硬度高、韧性好、耐磨和耐蚀等优点。介绍了刀剪用马氏体不锈钢的分类,日本爱知钢铁公司、美国坩埚工业公司和国内阳江十八子精密特钢公司生产的刀剪用马氏体不锈钢的化学成分,碳和铬、锰、硅、钼、铌、钨、钒等合金元素在钢中的作用,刀剪用马氏体不锈钢的生产工艺、热处理工艺对其性能的影响以及发展趋势。

高速钢制备和热处理工艺的研究现状及发展趋势

高速钢主要用于制造各种机床的切削刀具和轧辊材料,对我国制造业的发展意义重大。综述了传统铸造法、粉末冶金法、喷射成型法和电渣重熔法制备高速钢的研究进展,探讨了4种制备方法的优缺点,重点分析了高速钢热处理流程(分段预处理→高温淬火→多次回火)中各阶段的主要目标、温度和时间选择、物相转化、沉淀硬化和碳化物种类,提出高速钢未来的主要制备工艺是铸造法和粉末冶金法,并指出了对热处理过程中碳化物的种类、溶解、析出、转化和分布进行研究,将是未来的研究重点和方向。

洁净燃料发动机阀座热处理工艺研究

通过对高速钢粉末冶金气门阀座进行热处理试验,研究了淬火温度和回火温度对气门阀座组织与性能的影响。结果表明:随着淬火温度和回火温度的升高,气门阀座的硬度先增大后减小,耐磨性能先变好后变差。最终得到气门阀座的最优热处理工艺为1220℃的淬火温度和550℃的回火温度,在此工艺下其硬度达到50.62 HRC,30 min磨损重量为0.0334 g。

热处理对高Co、高V粉末高速钢PM60碳化物析出的影响

PM60高速钢是通过粉末冶金方法制备,与普通高速钢相比,含有大量的Co元素,可以促进二次碳化物的析出。PM60高速钢在1120、1150、1180和1210℃淬火并油冷,然后在540、560和580℃分别进行3次回火。热处理结束之后,通过金相显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计对热处理后PM60高速钢显微组织、析出相和硬度进行分析,结合JMatpro热力学计算软件研究淬火和回火热处理前后样品中碳化物的种类、形貌、成分、分布以及析出行为。结果表明,原来的析出相为MC、M6C、M23C6和M7C3相,经热处理后为MC和M6C相。经过能谱分析发现,这两种类型的碳化物,一类是颜色较暗的富V类碳化物,另一类是颜色较亮的富W、Mo类碳化物。淬火过程中部分碳化物溶解,回火过程中有细小弥散分布二次碳化物析出。在1180℃淬火+540℃回火条件下,材料硬度最高。

粉末高速钢齿轮拉刀的断裂分析

对发生断裂的齿轮拉刀采用化学成分分析、金相检验和扫描电子显微镜能谱分析等手段,分析了断裂的原因,并提出改进建议。结果表明:齿轮拉刀材料的化学成分和心部显微组织正常;在齿轮拉刀的表面发生了氧化和脱碳;断裂发生在淬火时;断裂源位于拉刀表面且同时处于拉刀背面几何凹槽底部的直角顶的部位。齿轮拉刀的断裂与热处理工艺规范的操作以及齿轮拉刀的几何结构和尺寸有关。

某低温风洞用高强不锈钢弯刀小试件生产实践

某低温风洞弯刀采用00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢制造(代号:S03)。分别采用构筑成形和三联特冶(真空感应熔炼+真空自耗电弧熔炼+电渣重熔)工艺路线研究了10t级S03钢小试件钢锭制备工艺。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和拉伸、冲击等评价方法,分别研究了冶炼和热处理工艺对S03钢组织及力学性能的影响。研究结果表明,构筑成形和三联特冶工艺均可实现10t级S03钢锭的制备,两步750℃固溶和500℃时效工艺可实现S03钢较好的综合力学性能,工艺研究结果为某低温风洞百吨级弯刀钢锭制备提供了技术支撑。

热处理对WC系钢结合金性能影响的研究

研究的合金是以QRO90优质热作模具钢为基体。以WC为硬质相的钢结合金。研究淬火回火工艺对合金组织和性能的影响。试验表明，淬火回火温度对合金性能有显著影响，合金经1000℃淬火，560℃回火，可以获得抗弯强度、硬度和冲击韧性综合性能优异的合金。