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合金元素对高速钢中碳化物的影响研究进展
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作者 张世民 叶承欢 +2 位作者 陈杨珉 陈湘茹 翟启杰 《中国材料进展》 北大核心 2025年第8期720-730,共11页
随着科技的发展,机械加工对高速刀具的需求进一步提高,传统高速钢生产的短板也逐渐显露出来。由于高速钢中高合金元素含量的特性,传统高速钢生产方式主要以模铸为主,虽然产品质量相对较好,但是生产效率极慢。连铸可以显著提高高速钢的... 随着科技的发展,机械加工对高速刀具的需求进一步提高,传统高速钢生产的短板也逐渐显露出来。由于高速钢中高合金元素含量的特性,传统高速钢生产方式主要以模铸为主,虽然产品质量相对较好,但是生产效率极慢。连铸可以显著提高高速钢的产量并且更加节能,但连铸生产的高速钢铸坯中心缩孔较大,并且轧制过程中开裂的问题一直无法解决,因此高速钢连铸一直无法正式投入生产。碳化物是影响高速钢性能的一个非常重要的因素,添加合金元素会对高速钢中碳化物尺寸、形貌以及元素组成产生影响,从而改善高速钢性能。合金元素按照作用方式不同可以分为碳化物形成元素以及非碳化物形成元素,这两类元素对碳化物有着不同改性效果,并且作用机理有较大差异。讨论了高速钢中碳化物的主要种类,针对不同种类的合金元素总结了其对高速钢中碳化物的作用以及研究现状,并对未来合金元素在高速钢碳化物改性方面的研究提出了建议。 展开更多
关键词 高速钢 连铸 碳化物 合金元素
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M2/Ti粉末高速钢的烧结组织转变与性能研究
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作者 孙建兵 滕浩 +1 位作者 王剑彬 梁凯歌 《热加工工艺》 北大核心 2025年第19期155-160,共6页
采用机械合金化制备了M2与Ti的混合粉末,粉末经模压成型后真空烧结,得到含Ti的烧结合金。研究烧结试样的致密化行为、显微组织和力学性能。结果表明,湿磨之后的M2和Ti混合粉末呈鹅卵石状,中值粒径为15.5μm,Ti元素均匀分布于粉末基体中... 采用机械合金化制备了M2与Ti的混合粉末,粉末经模压成型后真空烧结,得到含Ti的烧结合金。研究烧结试样的致密化行为、显微组织和力学性能。结果表明,湿磨之后的M2和Ti混合粉末呈鹅卵石状,中值粒径为15.5μm,Ti元素均匀分布于粉末基体中。在900~1030℃烧结时,烧结试样致密度低,大量细小的M_(6)C碳化物均匀分布在基体中,碳化物尺寸较小。随着烧结温度的提高,试样的致密度增加,孔隙减少,试样中原有的碳化物长大,更多的细小碳化物析出。在1110~1150℃烧结时,组织均匀化程度降低,M6C碳化物长大,呈不规则状且数量减少,MC碳化物含量增加。烧结温度的提高,使碳化物长大明显,有团聚现象,黑色碳化物颗粒和MC碳化物在M6C碳化物周围密集产生。试样的表观硬度随着烧结温度升高而提高,1150℃的烧结材料具有最高的硬度(55.2 HRC),抗弯强度先升后降,1140℃烧结时最高,为1556 MPa。 展开更多
关键词 粉末烧结 高速钢 Ti粉 机械合金化
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碘化钾在酸性镍磷镀液中的作用 被引量:22
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作者 聂书红 蔡珣 +2 位作者 陈秋龙 符长璞 夏承钰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期6-8,29,共4页
研究了碘化钾作为稳定剂对酸性化学镀镍磷合金溶液的稳定性、沉积速度、镀层含磷量、表面断面形貌及耐蚀性的影响 ,并与乙酸铅、硫脲、硫代硫酸钠、钼酸钠、五种稀土阳离子的作用进行了比较。结果表明 :碘化钾是一种很有效的稳定剂 ,并... 研究了碘化钾作为稳定剂对酸性化学镀镍磷合金溶液的稳定性、沉积速度、镀层含磷量、表面断面形貌及耐蚀性的影响 ,并与乙酸铅、硫脲、硫代硫酸钠、钼酸钠、五种稀土阳离子的作用进行了比较。结果表明 :碘化钾是一种很有效的稳定剂 ,并且在极宽的浓度范围内可使镀液稳定 ,镀速基本保持不变 ;而且含碘化钾的镀液对镍磷合金镀层的磷含量、镀层形貌及镀层耐蚀性影响不大。 展开更多
关键词 化学镀 稳定剂 碘化钾 镀液性能 镀层性能
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高碳高钒系高速钢的耐磨性研究 被引量:69
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作者 刘海峰 刘耀辉 于思荣 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期401-406,共6页
制备了不同成分的新型高碳高钒系高速钢 ,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理 .结果表明 :高碳高钒系高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁 ;其组织中的碳化物形态对耐磨性具有显著影响 ,其中具有细小及弥散分布的颗粒状 MC型碳化物... 制备了不同成分的新型高碳高钒系高速钢 ,并与高铬铸铁对比考察了其耐磨性和磨损机理 .结果表明 :高碳高钒系高速钢的耐磨性明显优于高铬铸铁 ;其组织中的碳化物形态对耐磨性具有显著影响 ,其中具有细小及弥散分布的颗粒状 MC型碳化物组织的试样的耐磨性最佳 ; 展开更多
关键词 高碳高钢系高速钢 碳化物形态 耐磨性 磨损 轧辊
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H13钢压铸模具的失效分析 被引量:22
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作者 谭成 马党参 +2 位作者 王华昆 周健 迟宏宵 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期106-110,共5页
利用光学显微镜、扫描电镜、硬度仪、冲击试验机等对铝合金成形用H13钢压铸模具的早期失效原因进行了分析。结果表明:该模具的失效形式为整体脆断,其主要原因是模具钢中存在较为严重的带状偏析、非金属夹杂物、液析碳化物等组织缺陷,同... 利用光学显微镜、扫描电镜、硬度仪、冲击试验机等对铝合金成形用H13钢压铸模具的早期失效原因进行了分析。结果表明:该模具的失效形式为整体脆断,其主要原因是模具钢中存在较为严重的带状偏析、非金属夹杂物、液析碳化物等组织缺陷,同时热处理工艺也不合理;非金属夹杂物和液析碳化物周围在热应力及机械力作用下形成了裂纹,而带状偏析和不合理的热处理工艺降低了模具的冲击韧性,使得裂纹迅速扩展,最终导致了模具的早期失效。 展开更多
关键词 H13钢 压铸模具 脆性断裂 冲击韧性 内应力
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20CrV钢机用锯条齿部表面强化组织的研究 被引量:11
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作者 高原 贺志勇 +2 位作者 赵晋香 古风英 徐重 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期62-66,共5页
本文介绍了20CrV钢机用锯条经渗金属、渗碳、淬火及回火的表面强化处理工艺,并对强化后锯条齿部碳化物、相结构进行了组织分析和X射线检测。研究结果表明,齿部组织状态及相结构已接近高速钢,经切削试验,性能达到高速钢要求。
关键词 高速钢 双金属 碳化物 工具钢
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NiAl力学性质合金化效应的第一原理计算 被引量:10
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作者 胡艳军 彭平 +2 位作者 李贵发 周惦武 韩绍昌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期47-53,共7页
采用第一原理赝势平面波方法,计算几种合金化元素X(X=Cr、Mn、Fe、Co和Cu)与不同Fe含量(0,3.125%,4.167%,6.25%,摩尔分数)(NiFe)Al超胞的几何与电子结构,并采用如下几个力学参数:弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E和剪... 采用第一原理赝势平面波方法,计算几种合金化元素X(X=Cr、Mn、Fe、Co和Cu)与不同Fe含量(0,3.125%,4.167%,6.25%,摩尔分数)(NiFe)Al超胞的几何与电子结构,并采用如下几个力学参数:弹性常数C44、Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E和剪切模量G及比值G/B0等,表征和评判了合金化元素X与不同Fe含量对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:高浓度(6.25%)合金化虽可提高NiAl晶体的硬度,但却导致NiAl延展性降低,合金化后NiAl硬度增加的次序为:(Ni7Mn)Al8>(Ni7Co)Al8>(Ni7Fe)Al8>(Ni7Cr)Al8>(Ni7Cu)Al8>NiAl,其延性降低次序则与硬度增加次序相反;随着Fe含量的升高,NiAl晶体的硬度增加,但其使硬度增加的上限约为4%,而随着Fe含量的降低,NiAl晶体的延性逐步增大,当Fe含量低到一定程度时,可改善NiAl晶体的本征脆性。 展开更多
关键词 B2-NiAl 赝势平面波方法 合金化 弹性模量
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稀土对高碳高速钢组织和性能的影响 被引量:15
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作者 蒋志强 冯锡兰 符寒光 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期6-10,共5页
在成分为Fe-5%V-5%W-5%Mo-5%Cr-3%Nb-2%Co-2%C的高碳高速钢中添加稀土,研究了稀土对高碳高速钢铸态组织、热处理组织和力学性能的影响。结果显示:稀土处理使高碳高速钢的奥氏体晶粒和共晶组织明显细化,共晶组织中片层状碳化物变短、变... 在成分为Fe-5%V-5%W-5%Mo-5%Cr-3%Nb-2%Co-2%C的高碳高速钢中添加稀土,研究了稀土对高碳高速钢铸态组织、热处理组织和力学性能的影响。结果显示:稀土处理使高碳高速钢的奥氏体晶粒和共晶组织明显细化,共晶组织中片层状碳化物变短、变细。热处理后,共晶碳化物大部分变成团球状且分布均匀。稀土处理高碳高速钢的硬度和红硬性略有增加,冲击韧性提高37.81%,达到10.17 J/cm2,分析了稀土在高碳高速钢中的作用机理及改善合金性能的机制。 展开更多
关键词 稀土 高碳高速钢 共晶碳化物 团球化 冲击韧性
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W6Mo5Cr4V2钢氮离子注入表面改性层的摩擦学性能 被引量:8
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作者 张光胜 赵翔 +1 位作者 章宗城 许忠胜 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期410-415,共6页
对 W6 Mo5 Cr4V2钢进行氮离子注入 ,用销 -盘式摩擦磨损试验机考察了钢表面注入改性层的摩擦磨损性能 ;用扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪及微区 X射线衍射仪等考察了改性层的相组成、氮元素沿注入层深度方向的浓度分布及磨损机理 .结... 对 W6 Mo5 Cr4V2钢进行氮离子注入 ,用销 -盘式摩擦磨损试验机考察了钢表面注入改性层的摩擦磨损性能 ;用扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪及微区 X射线衍射仪等考察了改性层的相组成、氮元素沿注入层深度方向的浓度分布及磨损机理 .结果表明 ,离子注入处理后钢表面显微硬度提高、残余压应力增大、表面粗糙度降、注入层中形成了大量细小弥散分布的硬质析出相ε- Fe2 - 3 N、Cr N及β- Cr2 N等 ,从而改善了材料的摩擦学性能 ,并导致磨损机理发生变化 .正交试验结果表明 ,氮离子注入对 W6 Mo5 Cr4V2钢摩擦学性能的改善程度与注入能量和注入剂量不成正比 ,注入参数存在最佳值 ,最佳注入能量为 10 0 ke V,注入剂量为 4× 10 1 展开更多
关键词 氮离子注入 W6MO5CR4V2钢 表面改性层 摩擦学性能 高速钢
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先进的燃气轮机叶片粉末冶金修复技术 被引量:13
10
作者 张杰 王茂才 翟玉春 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期110-113,共4页
燃气轮机叶片由于长期受磨损、冲击、高温燃气和冷热疲劳等作用,容易产生腐蚀、裂纹、变形和凹坑缺陷。综述了目前常用的燃气轮机叶片修复再制造技术,包括熔焊、钎焊等,重点介绍了新近发展的一种先进材料表面求原重构完型的工艺方法—... 燃气轮机叶片由于长期受磨损、冲击、高温燃气和冷热疲劳等作用,容易产生腐蚀、裂纹、变形和凹坑缺陷。综述了目前常用的燃气轮机叶片修复再制造技术,包括熔焊、钎焊等,重点介绍了新近发展的一种先进材料表面求原重构完型的工艺方法———粉末冶金修复技术。它与常规的熔焊修复和钎焊方法相比具有修复强度高、界面冶金结合、可批量处理、修复效果佳等优势。我国自主研制的C-PM(China powder metallurgy)修复技术也可与国际上的粉末冶金技术媲美。 展开更多
关键词 燃气轮机 叶片 粉末冶金 修复 高温合金
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汽车悬架用弹簧钢铁素体全脱碳行为研究 被引量:14
11
作者 李红英 陈广 唐薇 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期49-55,共7页
为掌握汽车悬架用60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳行为,利用Gleeble1500热模拟机、金相显微镜、扫描电镜和电子探针等研究了加热温度、保温时间、热轧后的冷却速率对铁素体全脱碳层形成的影响.研究结果表明,加热温度对铁素体全脱碳行为影... 为掌握汽车悬架用60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳行为,利用Gleeble1500热模拟机、金相显微镜、扫描电镜和电子探针等研究了加热温度、保温时间、热轧后的冷却速率对铁素体全脱碳层形成的影响.研究结果表明,加热温度对铁素体全脱碳行为影响最大,影响区间为725~925℃,850℃对应的脱碳层厚度达到最大;保温时间和冷却速率对铁素体脱碳行为也有较大影响,脱碳层厚度与时间的平方根呈线性关系;冷却太慢会形成较厚的脱碳层,冷却速率达到0.2℃/s时,实验钢基本不会发生脱碳行为.因此,避开脱碳层峰值温度,减少在(α+γ)两相区停留时间,均可有效阻止60Si2MnA弹簧钢的铁素体全脱碳. 展开更多
关键词 弹簧钢 铁素体全脱碳 冷却速率 两相区
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Cu-Cr合金固溶体的电子理论分析 被引量:8
12
作者 贾淑果 卞华康 +3 位作者 刘平 李香丽 吴卷 郑茂盛 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2008年第5期14-17,共4页
基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu、Cr以及Cu-Cr合金固溶体进行价电子结构分析,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。纯金属晶体的计算结果表明:Cu处于第9杂阶,Cr处于第7杂阶;合金元素Cr的溶入,能够提高纯... 基于固体与分子经验电子理论(EET),对纯金属晶体Cu、Cr以及Cu-Cr合金固溶体进行价电子结构分析,从相空间价电子结构角度探讨合金元素的合金化行为。纯金属晶体的计算结果表明:Cu处于第9杂阶,Cr处于第7杂阶;合金元素Cr的溶入,能够提高纯铜晶胞的原子键引力,强化铜基体,从电子结构层次分析合金元素Cr对基体产生的固溶强化作用。 展开更多
关键词 铜合金 电子理论 价电子结构 Cu—Cr合金 固溶强化
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复合轧辊用高速钢的研究进展 被引量:12
13
作者 关绍康 于新泉 王利国 《郑州工业大学学报》 CAS 2001年第4期25-27,共3页
论述了复合轧辊用高速钢材料的研究现状及存在的主要问题 ,重点介绍了离心铸造工艺、高碳高钒类型的成分设计及材料组织 (包括碳化物和基体类型 )的分析与控制的研究进展 .目前国内外主要集中于复合轧辊用高速钢材料的成分和制备工艺方... 论述了复合轧辊用高速钢材料的研究现状及存在的主要问题 ,重点介绍了离心铸造工艺、高碳高钒类型的成分设计及材料组织 (包括碳化物和基体类型 )的分析与控制的研究进展 .目前国内外主要集中于复合轧辊用高速钢材料的成分和制备工艺方面的应用研究 ,而复合轧辊用高速钢材料的成分 -工艺 -组织 -性能的内在变化规律还有待深入研究 ,以便于稳定化的工业生产 。 展开更多
关键词 复合轧辊 高速钢 组织 离心铸造工艺 化学成分 设计
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工模具钢的金属离子注入及其强化机理 被引量:15
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作者 黄拿灿 吴起白 胡社军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2000年第2期8-10,共3页
对金属离子注入工模具钢造成的结构及性能的变化进行了分析 ,并对其强化机理进行了讨论。结果表明 :金属和 C离子注入均可使材料表面硬度和耐磨性获得明显的提高 ,并且双元注入比单元注入效果好。稀土元素是个十分有益的注入元素。
关键词 离子注入 工模具钢 强化 稀土
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国内外模具材料的现状及发展趋势 被引量:27
15
作者 于影霞 何柏林 李力 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第2期45-48,97,共5页
简要介绍了国内外模具钢的发展概况,简述了国内模具钢生产、应用方面存在的主要问题及近期发展的重点与目标,并对国内外模具钢的现状及发展趋势进行了综述。
关键词 模具材料 现状 发展趋势
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易切削系非调质塑料模具钢的加工性 被引量:13
16
作者 吴晓春 周宏 +1 位作者 吴秀英 崔昆 《机械工程材料》 CAS CSCD 1996年第1期39-42,共4页
研究了易切削系非调质型塑料模具钢的加工性能,通过诸项切削加工性对比实验证实,该塑料模具钢的可切削加工性能优于45钢调质,并通过磨削、抛光性能实验证明该钢具有良好的磨、抛性能,分析了S系、S-RE系以及S-Ca-RE系... 研究了易切削系非调质型塑料模具钢的加工性能,通过诸项切削加工性对比实验证实,该塑料模具钢的可切削加工性能优于45钢调质,并通过磨削、抛光性能实验证明该钢具有良好的磨、抛性能,分析了S系、S-RE系以及S-Ca-RE系钢的易切削相,探讨了易切削机理,这主要是易切型夹杂物在切削中起应力集中源、包裹和润滑作用。 展开更多
关键词 非调质钢 易切削钢 模具钢 塑料加工
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脉冲电流对H0Cr17Ni6Mn3钢丝拉拔表面摩擦磨损的影响 被引量:9
17
作者 姚可夫 余鹏 郑明新 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期202-205,共4页
考察了直流脉冲电流对 H0 Cr1 7Ni6Mn3钢丝拉拔过程中表面摩擦磨损行为的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察分析了拉拔后钢丝的表面形貌 .结果表明 :在拉拔过程中施加高密度脉冲电流可使钢丝表面的裂纹尺寸减小、裂纹和其它缺陷的数量减... 考察了直流脉冲电流对 H0 Cr1 7Ni6Mn3钢丝拉拔过程中表面摩擦磨损行为的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察分析了拉拔后钢丝的表面形貌 .结果表明 :在拉拔过程中施加高密度脉冲电流可使钢丝表面的裂纹尺寸减小、裂纹和其它缺陷的数量减少 ,并在其表面出现平行于拉拔方向的犁沟状条纹 ;施加高密度脉冲电流改变了钢丝的表面磨损机理 ,并显著增加拉拔钢丝的延伸率 ,降低拉拔钢丝的显微硬度 .脉冲电流的频率愈高 。 展开更多
关键词 钢丝拉拔 H0Cr17Ni6Mn3钢 脉冲电流 摩擦磨损性能
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喷射成形高速钢内部组织研究 被引量:5
18
作者 张勇 张国庆 +4 位作者 李周 袁华 许文勇 刘娜 高正江 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期19-24,共6页
研究了喷射成形高速钢SFT15热处理前后的微观组织。结果表明,喷射成形制备的SFT15高速钢晶粒细小,无宏观偏析,组织致密,沉积坯平均体密度为8.208g/cm3,达到理论密度的99.8%。SFT15在热处理前的沉积坯硬度为56.5HRC,经热等静压和热处理... 研究了喷射成形高速钢SFT15热处理前后的微观组织。结果表明,喷射成形制备的SFT15高速钢晶粒细小,无宏观偏析,组织致密,沉积坯平均体密度为8.208g/cm3,达到理论密度的99.8%。SFT15在热处理前的沉积坯硬度为56.5HRC,经热等静压和热处理后进一步提高到67HRC,冲击韧度达到11.8 J/cm2。采用SEM和TEM研究了SFT15的内部组织发现,热处理后SFT15高速钢组织主要为回火马氏体和碳化物。内部绝大部分为小于20μm的等轴晶,晶界和晶内分布许多M6C型的碳化物。 展开更多
关键词 喷射成形 高速钢 微观组织
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喷射成形轧辊材料组织和性能分析 被引量:4
19
作者 周灿栋 樊俊飞 +3 位作者 林一坚 孙德生 乐海荣 章靖国 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期42-45,共4页
对一种高速钢轧辊材料的喷射成形态和相应的母合金铸态试样的显微组织和性能进行了分析。与高速钢母合金铸态试样相比,高速钢喷射成形态试样的组织细小,偏析少,碳化物分布均匀。碳化物的种类和形态发生了变化。喷射成形态试样的维氏硬... 对一种高速钢轧辊材料的喷射成形态和相应的母合金铸态试样的显微组织和性能进行了分析。与高速钢母合金铸态试样相比,高速钢喷射成形态试样的组织细小,偏析少,碳化物分布均匀。碳化物的种类和形态发生了变化。喷射成形态试样的维氏硬度值比较低,原因是组织中残余奥氏体量比较多。高温拉伸试验表明,喷射成形态试样在780~810℃温度范围内存在很高的拉伸延伸率,可以在该温度区间内承受大变形热加工。 展开更多
关键词 喷射成形 高速钢 显微组织 性能
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一种多元低合金高碳钢的热处理组织及硬度的研究 被引量:4
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作者 戴玉梅 刘艳侠 +3 位作者 马永庆 张占平 齐育红 于涛 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期60-62,108,共4页
对一种低合金高碳钢(O.81C,0.65Cr,0.89W,0.54Mo,0.23V)热处理组织及硬度研究表明,该钢退火具有多类型碳化物(M3c,M4C3,M23C6,M6C和MC),在800-840℃区间退火,处于γ相低温区原碳化物部分溶解和新碳化物重新形核生长过程,使碳化物... 对一种低合金高碳钢(O.81C,0.65Cr,0.89W,0.54Mo,0.23V)热处理组织及硬度研究表明,该钢退火具有多类型碳化物(M3c,M4C3,M23C6,M6C和MC),在800-840℃区间退火,处于γ相低温区原碳化物部分溶解和新碳化物重新形核生长过程,使碳化物颗粒超细化,平均尺寸0.33-0.34μm.淬火时,因M3C、M23C6溶解于奥氏体的速度较快,在840-860℃淬火时,硬度可达HRC63-65;未溶碳化物M6C和MC(VC)有利于马氏体细化,但因其数量较少,淬火最高温度不易超过880℃.该钢在低温和中温回火有较好的抗回火性能,并能有效地促进残余奥氏体转变。该钢热处理过程组织结构特征能较好地以相平衡热力学计算结果进行解释. 展开更多
关键词 低合金钢 超细碳化物 热处理 组织结构
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