2017年, 第41卷, 第Z2期　
刊出日期：2017-12-31

  

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  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 0-0.

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  大规格H13热作模具钢锻件的组织和性能

  林鹏, 马党参, 迟宏宵, 周健

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 1-5,8.

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  采用OM、SEM、EDS、冲击和拉伸试验机等对不同大规格的H13钢锻件进行了组织和性能方面的研究。结果表明：由于尺寸效应，大规格H13钢锻件存在严重的碳化物偏析现象，甚至出现了大块白色铁素体块状区域；液析碳化物主要为富V的MC型碳化物，且液析碳化物尺寸在锻件1/2半径处最大，这可能与大规格电渣锭母材的凝固特性有关；锻件心部冲击韧性偏低，断口为撕裂岭和准解理断裂面，属于脆性断裂断口形貌；塑性从心部到边部逐渐增大，在1/2半径处由于大尺寸液析碳化物的存在，塑性存在波谷值。
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  高速钢大截面锻材的生产工艺优化

  杨天亮, 顾容, 康爱军, 刘玉芬, 郭强

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 6-8.

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  对高速钢大截面锻材的生产工艺进行了优化，利用现有快锻机，通过采用特殊的FM锻造法生产大截面锻材，锻造拔长过程锻材心部不产生拉应力，有效地防止了大截面锻材内部的纵向碳化物处裂纹缺陷的产生。
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  Si在半高速钢HYRH12中的作用

  张占普, 牛旭斐, 迟宏宵, 马党参, 何宁

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 9-14.

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  研究了不同Si含量对HYRH12半高速钢冶金质量及热处理后性能的影响，给出了钢的物理性能、热处理及其性能技术数据。结果表明：Si能明显促进碳化物析出，显著提高钢的硬度；中硅含量钢（0.7%）的韧性和强度最差；而含0.3% Si钢的冲击韧性和抗弯强度显著提高。
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  一种新型易切削无磁模具钢的切削性能

  薛春, 高余顺, 黄春波, 王文正

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 15-17,22.

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  对YW新型易切削无磁模具钢和对比材料A50钢进行了热处理，并测试了其硬度、相对磁导率，在给定车削条件下进行车削试验，通过测试计算刀具的磨损量来表征钢的切削性能。结果表明：YW钢经固溶+时效处理后的硬度为42~43 HRC，相对磁导率为1.005~1.019，具有无磁、高硬度的特点；YW钢由于添加了易切削元素，在相同车削试验条件下，其刀具磨损量比A50钢的减少30%以上。
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  H13热作模具钢退火后探伤不合格原因分析

  胡连新, 周健, 林鹏, 迟宏宵, 马党参

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 18-22.

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  某公司生产的H13热作模具钢在退火后的探伤时发现了缺陷，在低倍检验时发现心部存在微裂纹，采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪等对试验钢微裂纹的形成原因进行了分析。结果表明：试验钢钢锭在凝固过程中形成了严重的组织偏析，偏析带中大量的脆性Al₂O₃、Al₂O₃和MnS复合夹杂物，粗大块状的共晶碳化物偏聚产生内应力，这是造成试验钢退火后心部产生微裂纹的原因。
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  预硬化型玻璃模具钢LN17的研制

  汝亚彬, 刘宝石, 康爱军, 刘玮, 曹丽红, 穆立峰, 于丹, 申琳

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 23-25.

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  对截面尺寸为810 mm×1 320 mm的FS2738预硬化塑料模具钢大模块进行理化检验，测定了模块的整体硬度分布，并对不同部位进行了化学成分、夹杂物、显微组织分析。结果表明：整个模块的硬度差≤ 2.5 HRC，模块预硬化后显微组织由回火马氏体和回火贝氏体组成，化学成分较均匀，夹杂物含量少，能满足大尺寸塑料制品行业的使用要求。
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  冷却方式对轧制10Ni3MnCuAl扁钢组织和性能的影响

  冯淑玲, 刘明, 蔡清, 岳彩超

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 26-29.

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  利用OM、SEM和冲击试验机等研究了轧后不同冷却方式对10Ni3MnCuAl扁钢显微组织、晶粒度和冲击性能的影响。结果表明：试验钢采用轧后水冷冷却方式下的组织主要为板条马氏体，采用轧后空冷冷却方式下的组织主要为粒状贝氏体；水冷得到马氏体组织均匀细小，空冷得到的粒状贝氏体相对粗大；轧后水冷冷却方式下的冲击功达到了19.6~30.5 J，比空冷冷却方式下的冲击功提高了2~3倍，同时硬度提高约2.5 HRC；轧制10Ni3MnCuAl扁钢水冷冷却方式得到的组织、晶粒度和冲击性能均好于空冷冷却方式的。
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  固溶冷却方式对10Ni3MnCuAl模具钢组织和性能的影响

  胡一迪, 迟宏宵, 周晓龙, 周建, 马党参

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 30-33.

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  研究了固溶冷却方式对时效硬化型塑料模具钢10Ni3MnCuAl显微组织和力学性能的影响。结果表明：采用880℃固溶12 h油冷后时效40 h的工艺，10Ni3MnCuAl钢可以获得较好的综合力学性能，冲击功可达到25.6 J；该热处理条件下的组织主要是板条马氏体、板条贝氏体和少量残余奥氏体；采用冷速较慢的炉冷固溶工艺，会促进晶界处碳化物析出，促进M/A岛的产生，进而显著恶化钢的冲击韧性。
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  高性能热作模具钢1.2344EFS的冶炼工艺

  牟风

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 34-35,39.

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  研究了不同的冶炼工艺对1.2344EFS钢纯净度及冲击韧性的影响，简要阐述了UHP脱氧工艺的技术优势。结果表明：采用UHP+LF+VD工艺冶炼的1.2344EFS钢中[O]含量可以控制到15 mg/kg以下；[P]含量可以从0.020%降到0.010%以下，[S]含量可以从0.015%降低到0.003%以下，从而提高了钢的纯净度及冲击韧性。
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  高品质1.2367钢的开发与性能

  马志俊, 徐辉霞, 徐文瑛, 张家林, 张涧涧

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 36-39.

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  试制了截面尺寸为220 mm×810 mm和Ø220 mm的两种规格1.2367热作模具钢，研究了试验钢在不同淬火、回火工艺下的硬度变化和硬度范围46~48 HRC时试验钢的冲击韧性和拉伸性能。结果表明：试验钢回火二次硬化峰值温度为510℃，峰值硬度为56.5 HRC，经1 050℃淬火+620℃回火后其心部等向性达到90%左右，其中扁钢心部横向无缺口冲击功达到371 J；1.2367钢与H13钢相比，可应用于更高的使用温度范围，有更高的强度和冲击韧性。
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  H13钢热锻模具毛坯孔洞缺陷原因分析及改进

  张燕东, 陈列, 苗红生, 贺文成, 何小林, 李军成

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 40-43.

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  对H13钢进行热锻打时模具毛坯时常出现孔洞缺陷，在缺陷部位取样，对孔洞缺陷的产生原因进行了检验分析。结果表明：模具毛坯内部出现孔洞缺陷是因钢材中存在碳化物液析、夹杂物等冶金缺陷，使钢在镦粗时，在缺陷部位形成应力集中，在冲击载荷作用下出现应力裂纹，随着冲击载荷的继续施加及变形量的增加，裂纹胀开形成了孔洞；造成碳化物液析、中心疏松等冶金缺陷的主要原因是钢的浇注温度偏高，通过优化钢的浇注工艺，使模具毛坯在锻打时出现孔洞现象基本消除。
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  FS2738预硬化塑料模具钢大型模块的组织和性能

  汝亚彬, 刘宝石, 刘玮, 曹丽红, 于宗洋, 谭凯, 唐亮, 于海鹏

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 44-46.

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  对玻璃模具钢LN17进行了化学成分设计，采用EAF+LF+VOD+ESR冶炼、锻造和预硬化工艺进行生产，分析了其组织与性能。结果表明：LN17钢预硬化后，硬度偏差≤ 2 HRC，组织为均匀的回火索氏体组织及少量残余奥氏体，综合力学性能较14Cr17Ni2钢的有很大提高。
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  5CrNiMoV钢锻造模块生产工艺及力学性能

  燕云, 刘宝石, 马野, 牟风

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 47-49.

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  研究了5CrNiMoV钢锻造模块的生产工艺及力学性能、显微组织等。结果表明，通过多次镦拔等锻造工艺及合理的热处理工艺可以生产出高质量的5CrNiMoV钢模块产品，模块横向及纵向、中心及对角线1/4不同位置的力学性能、显微组织检验结果说明，5CrNiMoV钢模块等向性能良好，能够满足用户的使用要求。
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  影响A8MOD钢初轧120mm方坯质量的因素

  曹丽红

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 50-51.

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  研究了不同轧制工艺参数对A8MOD钢120方坯质量的影响。结果表明：通过控制轧制压下量和轧制辊速等手段可明显改善A8MOD钢120方坯的质量，可消除方坯中心的疏松和内裂等缺陷。
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  均匀化退火时间对H13钢小锻件组织和共晶碳化物的影响

  林鹏, 马党参, 迟宏宵, 周健

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 52-56.

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  针对热作模具钢H13小规格锻件中存在共晶碳化物的问题，利用低倍酸洗和光学显微镜观察等方法，结合热处理试验，研究了均匀化退火时间对H13钢小规格锻件组织和共晶碳化物的影响。结果表明：H13钢经均匀化退火5 h后，组织中无魏氏体组织和晶界烧熔，此退火时间可以作为锻后高温扩散最优时间。
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  Cr13型耐蚀塑料模具钢退火组织的均匀化

  刘明, 冯淑玲, 马野

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 57-61.

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  为得到均匀的珠光体球化组织，对三种Cr13型耐蚀塑料模具钢进行了退火组织研究，采用六种不同的热处理工艺对比分析。结果表明：420MOD钢的最佳退火球化工艺为830℃+760℃等温退火，1.2083钢的最佳退火球化工艺为960℃淬火+830℃+760℃等温退火，FT64钢的最佳退火球化工艺为960℃淬火+870℃退火；420MOD钢和1.2083钢应避开870℃左右的温度段，在此阶段会形成片状珠光体和链状组织；FT64钢退火前采用淬火处理可消除带状分布的二次碳化物。
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  热处理工艺对高锰奥氏体热作模具钢组织和性能的影响

  李晶, 张毅, 史成斌, 祁永峰, 朱勤天, 于文涛

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 62-66.

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  为了开发出能适用于700~900℃高温下服役的热作模具钢，对一新型奥氏体热作模具钢的组织和性能进行了研究。结果表明：其电渣锭铸态组织由γ-Fe，V（C，N）和Mo₂C组成；大部分V（C，N）的形貌是不规则条状或者片状，并且具有尖角；共晶碳化物Mo₂C大部分是层片状、鱼骨架状，少部分是短棒状；固溶热处理时，随着固溶温度升高和时间的增加，洛氏硬度先增大后减小，奥氏体晶粒尺寸先缓慢增加，当固溶温度超过1 200℃后，呈线性趋势增加；最佳固溶工艺是在1170℃固溶2 h，硬度为47.24 HRC，奥氏体晶粒平均尺寸为58.4 μm；时效处理后，双级时效最大的冲击功达到了16.2 J，与单级时效最大冲击功相比提高了29.6%，同时硬度降低了1~2 HRC；最佳时效工艺为650℃预时效1 h+780℃再时效1 h。
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  淬回火温度对热作模具钢4Cr5MoSiV组织和硬度的影响

  刘明, 岳彩超, 冯淑玲, 牟风

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 67-70,73.

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  利用金相显微镜和洛氏硬度计对4Cr5MoSiV钢淬火和回火后的组织、硬度进行了观察与分析。结果表明：在1 040，1 060℃淬火时碳化物未完全固溶到奥氏体中，随淬火温度升高马氏体组织变得更加粗大；硬度随淬火温度的升高先增加再降低，在1 100℃达到最高值56.5 HRC；晶粒度则随淬火温度升高逐渐降低；碳化物在奥氏体中的溶解程度对马氏体转变后的硬度有较大影响；经1 050℃和1 100℃淬火并在490~650℃之间进行回火后，得到了不同的组织，析出不同类型的碳化物，多以M₂₃C₆、M₆C为主，这些碳化物显著提高了回火后的硬度。
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  降低H13钢氧含量的冶炼工艺方法

  张燕东, 陈列, 贺文成, 姜太琼, 肖磊磊

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 71-73.

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  采用EAF+LF+VD冶炼的H13钢，通过对钢的LF脱氧工艺进行优化，用铝粉与碳粉进行扩散脱氧，控制炉渣碱度在2.5~3.5范围内，并采用真空脱气、弱氩搅拌及氩气保护等工艺措施来降低钢中的氧含量。结果表明：生产的H13钢经优化脱氧工艺后，钢中的氧含量有较大幅度的降低，平均氧含量由原来的25.37 mg/kg降低到13.53 mg/kg；T[O]≤ 20 mg/kg占比由原来的26.92%提高到98.37%；夹杂物A类+B类+C类+D类平均级别由原来的2.74级降低到2.35级。
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  SM55模具钢锻造型腔模块生产工艺及力学性能

  马野, 燕云, 于海鹏

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 74-76.

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  对SM55模具钢的一种型腔大模块的锻造加工工艺及加工后材料的组织与力学性能进行了试验研究。结果表明：通过对钢锭进行多火次、多方向锻造，控制不同火次、不同方向的压下量，利用锻造工具进行锻压型腔等生产工艺，生产出了型腔模块外形良好，型腔模块纵向不同位置力学性能、显微组织等较好的模块，SM55钢型腔模块能够满足模具的使用要求。
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  预硬化塑料模具钢DT345的热处理工艺

  于红, 郭立

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 77-80.

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  研究了新型预硬化塑料模具钢DT345经不同工艺热处理后的显微组织及性能。结果表明：通过控制该钢的在线预硬入口温度在850~880℃，出口温度≤ 200℃，再经500~530℃回火处理，可使预硬化后的硬度达到40~43 HRC，抗拉强度达到1 140~1 270 MPa，冲击功达到260~270 J，具有适宜的综合性能指标，可满足用户高硬度模具的使用要求。
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  热处理工艺对1.2367钢组织及力学性能的影响

  孙秀华, 刘宝石, 魏文韬

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 81-84,88.

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  对1.2367钢进行了不同加热温度和冷却方式的淬火以及不同温度回火的热处理等试验，通过硬度检验、显微组织观察、冲击功测试等对比分析方法确定了最佳热处理工艺，分析了相应的组织、性能。结果表明：其最佳的热处理工艺为1 010~1 040℃加热油淬，550~600℃回火；相应的硬度50~45 HRC，横向冲击功300 J以上，可以满足热作模具高温硬度和抗冲击性能的要求。
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  热处理工艺对Cr12W钢组织和硬度的影响

  曹莹, 孙秀华, 卢玮

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 85-88.

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  利用金相显微镜和硬度计进行组织分析和硬度测试，研究了不同退火工艺、淬火工艺和回火工艺对Cr12W钢组织和硬度的影响。结果表明：当退火温度为860℃时，组织球化均匀，硬度为240 HBW；随着淬火温度的升高，碳化物数量减少，当淬火温度为960~980℃时，显微组织细小，且970℃时硬度达到最大值；由于冷冲压模具要求在高硬度状态下使用，因此选择低温回火，经低温200℃回火后硬度为60 HRC；Cr12W钢的回火稳定性和冲击韧性较Cr12钢的好，且组织更加均匀细小。
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  热作模具钢4Cr3Mo2VNiNbB的组织和力学性能

  燕云, 刘宝石, 马野, 牟风

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 89-91,95.

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  研究了热作模具钢4Cr3Mo2VNiNbB的力学性能和显微组织。结果表明：采用EAF+LF+VD+ESR工艺可以生产出高纯净度的4Cr3Mo2VNiNbB钢；经淬火回火处理后的钢具有优良的横向冲击及拉伸性能，同时组织均匀，油冷与空冷条件下的力学性能与显微组织差别不大。
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  重熔渣系对一种铁基高温合金电渣锭冶金质量的影响

  王洋洋, 康爱军, 王志刚, 韩魁, 张鹏, 王艾竹, 边松涛

  机械工程材料. 2017, 41(Z2): 92-95.

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  采用75% CaF₂-15% Al₂O₃-10% CaO三元渣系及60% CaF₂-20% Al₂O₃-10% CaO-10% MgO四元渣系进行电渣重熔制备铁基高温合金渣锭，并进行了质量对比分析。结果表明：采用四元渣系冶炼后，合金中Al、Ti元素的烧损严重，夹杂物的颗粒尺寸小、数量少、分布较均匀，电渣锭表面质量也得到了明显改善；四元渣系的熔点及电导率较低、黏度较高，但两种渣系的密度相差不显著。