高速钢工具硫氧碳氮硼多渗层(DYGS)的成分、显微组织、结构和性能

高速钢工具硫氧碳氮硼多渗层(DYGS)的成分、显微组织、结构和性能

一、高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能(论文文献综述)

关卓明,徐恒钧,刘国勋,彭述荣[1](1982)在《高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能》文中认为 高速钢刀具的服役条件是极为苛刻的,其切削刃附近和工件的相对摩擦速度与摩擦焊的摩擦速度(16—50米/分)大致相当,而前刀面上切削刃附近的压力应为摩擦焊压力(45—70N/mm2)的5—10倍,因此,粘着磨损是高速钢刀具常见的失效形式。此外,与一切刀具一样,机械磨损与崩刃也常导致刀具失效。

金之垣,黄学平,彭述荣[2](1981)在《硫氧碳氮硼复合共渗高速钢刀具切削性能的研究》文中进行了进一步梳理本文研究了经一种新的表面化学热处理工艺处理过的通用高速钢(W18Cr4V)刀具所具有的优良切削性能。该新工艺的特点是,通过复合渗入处理过程,可将碳、氮、硫、氧等化学元素渗入高速钢刀具表层。研究的结果表明,经处理过的高速钢刀具表层其减摩性、耐磨性和耐热性均有所提高。因而在一般情况,刀具耐用度可稳定地提高1-2倍。

孙连桂,吴惠文[3](1985)在《《金属热处理》1976~1985年论文题录分类索引》文中研究说明为了便于读者查阅本刊1976~1985年刊登的论文,现以60个专题分类编辑论文索引,供大家使用。

史文元,王介淦,侯树勤,周建初,马立达,苏正家[4](1984)在《高速钢刀具的滴注式氧—硫——碳—氮—硼多元共渗》文中研究指明在550~560℃炉内滴入添加有酒精、尿素、硫化物、硼化物的氨水,处理高速钢刀具。纤这样处理的钻头,钻削HRC36~40的30CrMnSiA钢,其寿命比氧氮化处理的钻头提高50~100%。这种工艺处理的工具,表面乌黑美观。此法具有经济、简便的优点。试验结果表明,性能的改进是由于形成了表面化合物层,接连着表面的富氮、碳扩散区。化合物层轻微疏松,由Fe3O4、FeS、Fe3BO5等组成,能贮油和抗擦伤,因而减少了切削热并减轻粘结。扩散层硬度和抗磨损性提高。改善了切削能力。硬度与韧性的良好结合,提高了刀具的使用寿命。

李泉华[5](1997)在《高速钢圆拉刀氮碳硫氧共渗》文中研究指明研究了连杆圆拉刀的氮碳硫氧共渗与去氢处理工艺,以及渗层组织结构、渗层深度、性能、渗层含氮量与拉刀寿命的关系。生产应用表明,该工艺提高拉刀耐用度一倍以上。

杨亚辉[6](2015)在《表面强化技术在金属切削刀具制造过程中的应用研究》文中进行了进一步梳理对刀具制造过程中采用的表面强化工艺进行深入分析研究,指出合理的表面强化工艺直接关系到刀具的制造精度、力学性能、使用寿命以及制造成本,是保证刀具质量和使用寿命的关键环节,同时对表面强化工艺在刀具制造过程中的应用前景进行展望。

高原[7](2003)在《钨、钼、碳三元共渗等离子表面冶金低合金高速钢的研究》文中指出高速钢是机械加工中经常使用的一种工具材料。近年来世界高速钢的产量一直保持在25万吨左右。我国的年产量达4万吨。高速钢成分复杂,合金元素含量多,工艺特殊,性能要求高,价格昂贵。在钢铁材料尤其是特殊钢中占有较重要的位置。由于高速钢有较高的硬度(HRC63~67)和在550~600℃的温度下可保持高的硬度(HRC60以上)、耐磨性和耐热性,因此被广泛的应用于机械加工的刀具、加工成型的模具以及一些要求高耐磨或高温工作的零部件上。 高速钢的生产大多采用传统冶金方法,即铸锭—锻轧工艺。由于钢的合金含量高,化学成分复杂,铸锭尺寸大,冷却速度缓慢等缘故,在其凝固时不可避免地会产生粗大的莱氏体碳化物偏析组织。偏析的存在不仅给钢的锻、轧等热加工造成困难,而且还明显地损害了钢的各种性能,限制了高速钢中合金含量的增加,影响了高速钢的发展。 在冶炼铸态高速钢这种严重的成分偏析、组织偏析、碳化物不均等缺陷中,前两种缺陷通过后续的热处理退火及淬火均可消除。但是存在着粗大共晶莱氏体组织的碳化物不均匀缺陷,其危害程度较前两种缺陷要大的多,且由于是在结晶过程中形成的共晶碳化物,即使加热到1300℃的高温,也难溶于奥氏体中,因而无法通过热处理改变其组织和形态。粗大的网络状和密集的条带状碳化物在很高的加热温度下不能充分溶解于奥氏体中,这就减小了奥氏体内的合金度,使得高速钢刃具回火后的硬度、热硬性和耐磨性大大降低。 铸态组织中莱氏体共晶网络和碳化物不均匀性,解决方法只能是随后进行锻造加工。通过碎化共晶碳化物,改善组织不均匀状态。不均匀越严重所需的锻压比越大。但即使这样也难以完全消除。有实验指出,对一般合金钢给予3~4倍形变度,组织均匀可以满足使用需要。而对高速工具钢五倍以下的变形度,沿金属流变方向仍保留碳化物网状的特征,七倍时共晶网才破裂,十一倍时块状和网状的共晶改变为连续条带状,但宽度仍较大。变形度增大到三十倍时,碳化物才成为狭窄的线条,再增大变形度效果也不明显。但硬而脆的共晶碳化物偏析依然存在,未能得到较圆满解决。因此共晶碳化物偏析程度成为鉴定高速钢质量优劣的重要技术指标之一。 根据统计资料表明,高速钢的主要元素(W、Mo)的资源在世界范围内勘定和可取的储量只够40~60年使用,加上潜藏的储量也只够100年。因此节约合金元素既有重要的战略意义,又可节约钢材成本。于是各国都在研制一些低合金高速钢。70年代以后,由于太原理工大学博卜论文合金资源短缺日趋严重,低合金高性能高速钢的发展引起了全世界的普遍贡视。世界各国己相继发展了SW3S2(波兰),D950(瑞典),VaeoDyne(美国),301、Dlol、Dlo6(中国)等低合金高速钢。低合金高速钢的成分设计一般以高速钢的基体成分为基础,其W、M。合金元素总量只占高速钢的1/2一1/3。新型低合金高速钢的性能特点是抗弯强度和韧性一般高于传统高速钢,二次硬化和600℃以下的红硬性略高于或接近于传统高速钢,但600℃以上的红硬性和高温硬度低于传统高速钢,这是因为W、Mo含量大幅度降低引起的。 近几年出现了利用双层辉光离子渗金属技术制备等离子复合渗表面冶金高速钢。其形成机理是通过在廉价的金属材料表面,渗入合金元素W、M。、Cr、V、Ti、Co等,然后再进行渗碳,使表面成分达到高速钢的基本要求。通过后续高温淬火和高温回火,使表面达到高速钢的性能。由于仅是在材料表面渗入合金元素,占整体材料的极少部分,从而大大节约了合金元素。该工艺技术的突出优点是:形成的表面高速钢层与基体是冶金结合,不存在着渗层与基体的剥落问题;渗层碳化物是在较低的温度下固态形成,属二次碳化物(相对于从结晶中析出的碳化物而言),较易溶入奥氏体中,可充分的发挥合金元素的作用;形成的碳化物均匀、细小、弥散、一般呈粒状分布,没有粗大共晶莱氏体组织。该工艺技术的发明,引起了各方面的极大关注。 但是,该工艺技术由于采用先渗W、Mo,再固溶处理,最后渗碳的多步形成表面高速钢的方法。高温加热次数多,工件和卡具严重变形,且工艺复杂。还存在多次高温加热后粗大组织的遗传,使最后的淬火组织不正常,易出现过热或欠热现象。另外有些沿晶析出的粗大呈网状的碳化物或金属间化合物,造成渗层成分的不均匀,严重的影响了湘L械性能。 本旬{究课题就是针对前期双层辉光离子渗金属技术形成的等离子复合渗表面冶金高速钢现存的问题,进行的技术改进研究。其基本思路是:在原进行离子渗W、M。仅通入惰性气体氢气的同时,通入碳一氢化合物气体甲烷,使气体中的碳原子和氢原子参与离子溅射、电离、源极和工件表面活化以及渗入过程。源极中被溅射出的W、Mo原子进入被渗金属材料表面的同时,气氛中的碳原子也同时被渗入金属材半}表而。使被渗金属材料表而一次直接形成具有既含源极,1,欲渗金属元索W、Mo,又有才C体l一卜元索碳的等离子表面冶金高速钢层。氢原子参与源极和工件表面的还原和活化过程。 W、Mo、C共渗工艺还可以在形成等离子表面冶金高速钢层以后,直接淬火?

鲍育东,黄金章,王介淦[8](1993)在《高速钢正负压脉冲稀土多元共渗技术》文中研究指明本文主要介绍采用正负压脉冲稀土多元共渗技术对高速钢刀具表面强化的一种新方法。此方法与常规滴注法相比,渗层均匀致密,厚度增加,硬度提高,渗剂消耗量降低,使用寿命显著提高。

车延岗[9](2010)在《基于渗硫技术的钻杆丝扣摩擦磨损研究》文中指出随着科学技术的飞速发展,润滑材料与润滑技术不断更新。固体润滑技术的研究将对传统的材料摩擦磨损理论做出全新的补充和扩展,它的出现将使材料的摩擦磨损问题得到更有效的解决,从而产生极大的经济、环境和社会效益。FeS作为固体润滑材料的突出代表,由于其疏松多孔易滑移,硬度很低,剪切强度很小,有着良好的降低摩擦系数的特性以及良好的润滑性能,有着广泛的应用前景。为了提高35CrMo钢作为钻杆接头材料的摩擦磨损性能,在其传统渗氮处理的方式上增加渗硫处理工艺,将FeS固体润滑材料引入钻探机械零件的使用中。利用渗氮+渗硫复合处理方式在35CrMo钢的表面制取硫氮复合处理层。论文针对这种处理方式,利用等离子热处理设备对低温离子渗硫工艺进行研究;在GWL-1000型及MM-200型摩擦磨损试验机上对比研究35CrMo钢渗氮表面与硫氮复合处理表面在不同润滑状态下的摩擦磨损性能;考察了实际使用过程中硫氮复合处理的钻杆丝扣的应用效果;利用微观分析仪器全面观察分析研究了复合处理层及其磨损表面的形貌、组织结构、元素原子价态、元素分布和力学性能等,对复合处理表面的作用机理进行了分析;利用电化学工作站研究了在不同腐蚀介质下复合处理表面层的耐腐蚀性能;为了优化对钻杆接头的设计,还对其表面的受力进行了有限元分析。研究结果表明,通过一定的工艺手段,可在35CrMo钢表面制备一层硫氮复合处理层。在不同润滑条件下,硫氮复合处理相对于渗氮处理可以更好地提高材料的摩擦磨损性能。硫氮复合处理表面在实际应用中也可以取得很好的效果,可有效地延长零件的使用寿命。通过有限元分析得出公扣根部螺纹和母扣相应表面需要进行表面强化,过渡区域加工时应该更加平缓的改进措施。与原始渗氮表面相比,硫氮复合处理表面耐腐蚀性能在酸性腐蚀介质中得到提高。本文实验结果及理论研究表明,硫氮复合处理35CrMo钢具有优异的摩擦学性能,FeS固体润滑材料在钻探机械行业具有广阔的应用前景。

束德林[10](1999)在《我国常规热处理发展历程及其思考》文中指出

二、高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能(论文提纲范文)

(6)表面强化技术在金属切削刀具制造过程中的应用研究(论文提纲范文)

1 金属切削刀具的表面热处理强化
2 金属切削刀具的化学热处理强化
    2.1刀具表面渗碳强化工艺
    2.2刀具表面渗氮强化工艺
    2.3刀具表面渗硼强化工艺
    2.4刀具表面渗硫强化工艺
    2.5刀具表面多元共渗强化工艺
3 金属切削刀具的表面形变强化
4 金属切削刀具的表面合金化
5 金属切削刀具的表面薄膜强化
    5.1刀具表面电镀强化工艺
    5.2刀具表面气相沉积强化工艺
    5.3刀具表面离子注入强化工艺
6 展望及结语

(7)钨、钼、碳三元共渗等离子表面冶金低合金高速钢的研究(论文提纲范文)

第一章 、 表面工程技术及高速钢的发展
    一、 引言
        1 表面工程技术概述
        2 辉光放电理论
        3 双层辉光离子渗金属技术简介
    二、 高速工具钢
        1 高速钢的发展
        2 国外高速钢的发展
        3 我国高速钢的发展
        4 高速钢中碳对钢性能的影响
        5 碳及合金元素在高速钢中的作用
        6 碳对高速钢热处理的影响
        7 G.Steven“平衡碳”计算法
        8 ‘平衡碳’的判别与控制
        9 ‘平衡碳’理论的应用分析
        10 渗碳型(低碳)高速钢
        11 低合金高速钢
        12 低碳型高速钢
        13 粉末冶金高速钢
        14 双层辉光等离子复合渗表面冶金高速钢
    参考文献
第二章 、 课题的提出
    一、 课题提出的背景
        1 高速钢的发展趋势
        2 合金元素资源枯竭的威胁
        3 简化高速钢工艺降低成本
        4 合理使用,充分发挥高速钢中合金元素的作用
        5 提高机械性能
    二. 目前高速钢现存问题
        1 高速钢现存的问题
        2 高速钢中的碳化物不均匀性问题
        3 高速钢的工艺问题
        4 高速钢中的碳化物对机械性能的影响
    三. 粉末冶金高速钢的现存问题
        1 工艺复杂
        2 市场及成本问题
    四、 等离子复合渗表面冶金高速钢现存的问题
        1 现状
        2 等离子复合渗表面冶金高速钢的脆性问题
        3 工艺的复杂性问题
    五、 课题的提出及基本思路
        1 、 课题的提出
        2 本研究课题的技术路线
        3 课题实施的具体工艺方案
        4 课题研究的主要内容
        5 课题完成后拟达到的目标
        6 课题的重点及难点
        7 课题完成的基本保证
        8 研究项目的市场前景
    参考文献
第三章 、 试验研究方案
    一、 正交试验及其工艺参数的选择
        1 基本目标
        2 W、Mo、C共渗工艺方案
        3 表面碳势的测定
        4 其他参数的选择
        5 正交试验表的选择
    二、 钨、钼、碳共渗正交试验及结果分析
        1 正交试验
        2 正交试验结果
        3 共渗最佳工艺参数
    参考文献
第四章 、 工艺试验结果
    一、 共渗金相组织
    二、 X射线衍射检测
    三、 共渗层成分结果
    四、 共渗层中碳化物分析结果
    五、 不同基材对共渗厚度影响
    六、 保温时间对渗层表面浓度的影响
    七、 温度的影响
    八、 源极失重、试件的吸收及源极成分变化
    九、 共渗层硬度
    十、 溅射电压对共渗层的影响
    十一、 保温时间对共渗层厚度的影响
    十二、 不同渗入时间比对渗层厚度的影响
    十三、 不同放电面积对电流密度的影响
    十四、 共渗层组织透射电镜分析
    十五、 淬火及回火
    十六、 磨损试验
    十七、 手用锯条共渗结果
    参考文献
第五章 、 共渗组织及工艺的分析及讨论
    一、 共渗结果的金相组织及形成过程分析
        1 金相组织分析
        2 共渗工艺分析
        3 共渗层形成过程分析
    参考文献
第六章 、 共渗组织形成的金属学问题
    一、 合金元素的存在形式
    二、 渗层与基体分界线形成的分析
    三、 等离子复合渗表面冶金高速钢中W、Mo成分不均匀及碳化物分析
    四、 碳化物的X-射线衍射结果分析
        1 共渗低合金高速钢层碳化物的类型
        2 碳化物的形成机理
        3 各种类型碳化物稳定性分析
        4 不同流量比对碳化物类型的影响
    五、 共渗层成分分析
        1 成分分布规律
        2 成分设计思路
        3 等离子表面冶金低合金高速钢中含碳量的分析
        4 淬火温度的选择
    六、 等离子表面冶金低合金高速钢中碳化物性质分析
        1 电解萃取残渣检测结果分析
        2 高速钢平衡碳原则应用分析
    参考文献
第七章 、 其他工艺研究
    一、 不同基材对共渗层的影响分析
    二、 保温时间对表面浓度的影响分析
    三、 保温时间对渗层厚度的影响
    四、 温度对渗层厚度的影响
    五、 源极失重及试件的吸收的计算
    六、 源极的成分变化及分析
    七、 共渗层的硬度分布结果分析
    八、 试样溅射电压对渗层的影响的分析
    九、 不同渗入时间比对渗层厚度的影响分析
    十、 不同放电面积对电流密度的影响及分析
    十一、 淬火及回火的硬度变化分析
    十二、 关于回火次数的讨论
    十三、 红硬性试验结果分析
    十四、 碳化物透射电镜形貌及与基体的位相关系研究
    十五、 磨损对比试验结果的分析
    十六 手用锯条W、Mo、C共渗试验
    参考文献
第八章 、 结论
创新性说明
博士期间科研成果
致谢

(9)基于渗硫技术的钻杆丝扣摩擦磨损研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 综述
    1.1 材料的磨损问题
    1.2 化学热处理
    1.3 等离子化学热处理
    1.4 低温离子渗硫技术
        1.4.1 渗硫技术
        1.4.2 低温离子渗硫的原理与特点
        1.4.3 渗硫层的结构与性能
        1.4.4 低温离子渗硫技术研究的发展
        1.4.5 低温离子渗硫技术的实际应用
        1.4.6 低温离子渗硫技术的研究现状
    1.5 选题意义
    1.6 本研究工作的主要内容
第二章 试验方法设计
    2.1 试验方案
    2.2 试验对象
        2.2.1 润滑剂的选择
        2.2.2 摩擦副材料的选择
        2.2.3 耐腐蚀试剂的选择
    2.3 试验设备
        2.3.1 LDM系列等离子热处理设备
        2.3.2 MM-200 型磨损试验机
        2.3.3 GWL-1000 型滑动摩擦磨损试验机
        2.3.4 CS300 电化学工作站
    2.4 微观分析
第三章 丝扣的失效分析与受力有限元分析
    3.1 钻杆丝扣失效分析
    3.2 钻杆接头受力有限元分析
        3.2.1 有限元简介及其在工程技术上的应用
        3.2.2 有限元分析对象
        3.2.3 钻杆接头的建模及分析准备
        3.2.4 利用ANSYS对接头进行有限元分析
        3.2.5 有限元分析结果
        3.2.6 钻杆接头优化设计方向建议
第四章 低温离子渗硫工艺及表面层研究
    4.1 低温离子渗硫工艺研究
        4.1.1 研究方法
        4.1.2 结果及讨论
    4.2 工艺参数对渗硫层厚度的影响
        4.2.1 试验及分析方法
        4.2.2 工艺参数的影响
        4.2.3 小结
    4.3 渗硫工艺的确定
    4.4 复合处理表面层的分析
        4.4.1 表面处理工艺
        4.4.2 表面层分析
    4.5 本章小结
第五章 摩擦学性能
    5.1 油润滑磨损试验
        5.1.1 试验条件
        5.1.2 试验结果与讨论
    5.2 干磨损试验
        5.2.1 试验条件
        5.2.2 试验结果
    5.3 脂润滑磨损试验
        5.3.1 试验条件
        5.3.2 试验结果
    5.4 本章小结
第六章 腐蚀性能
    6.1 腐蚀浸泡实验
        6.1.1 实验条件
        6.1.2 实验结果
    6.2 电化学试验
        6.2.1 试验实施
        6.2.2 实验结果
    6.3 浸泡腐蚀后的表面形貌
        6.3.1 HCl溶液腐蚀后表面形貌
        6.3.2 NaCl溶液腐蚀后表面形貌
        6.3.3 NaOH溶液腐蚀后表面形貌
    6.4 本章小结
第七章 实际应用效果研究
    7.1 实验结果
    7.2 失效分析
    7.3 本章结论
第八章 结论与展望
    8.1 本文的主要创新点
    8.2 本文的主要结论
    8.3 展望
参考文献
致谢
个人简历
博士学习期间发表的学术论文和科研项目

(10)我国常规热处理发展历程及其思考(论文提纲范文)

1 加热技术和冷却介质的变化
2 化学热处理技术的发展
3 感应热处理技术的进步
4 思考

四、高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能(论文参考文献)

  • [1]高速钢刀具硫氧碳氮硼多元共渗(DYGS)层的成分、组织、结构与性能[J]. 关卓明,徐恒钧,刘国勋,彭述荣. 北京钢铁学院学报, 1982(S1)
  • [2]硫氧碳氮硼复合共渗高速钢刀具切削性能的研究[J]. 金之垣,黄学平,彭述荣. 清华大学学报(自然科学版), 1981(03)
  • [3]《金属热处理》1976~1985年论文题录分类索引[J]. 孙连桂,吴惠文. 金属热处理, 1985(12)
  • [4]高速钢刀具的滴注式氧—硫——碳—氮—硼多元共渗[J]. 史文元,王介淦,侯树勤,周建初,马立达,苏正家. 金属热处理, 1984(10)
  • [5]高速钢圆拉刀氮碳硫氧共渗[J]. 李泉华. 金属热处理, 1997(10)
  • [6]表面强化技术在金属切削刀具制造过程中的应用研究[J]. 杨亚辉. 机械制造, 2015(11)
  • [7]钨、钼、碳三元共渗等离子表面冶金低合金高速钢的研究[D]. 高原. 太原理工大学, 2003(04)
  • [8]高速钢正负压脉冲稀土多元共渗技术[J]. 鲍育东,黄金章,王介淦. 航空工艺技术, 1993(04)
  • [9]基于渗硫技术的钻杆丝扣摩擦磨损研究[D]. 车延岗. 中国地质大学(北京), 2010(08)
  • [10]我国常规热处理发展历程及其思考[J]. 束德林. 金属热处理, 1999(09)

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高速钢工具硫氧碳氮硼多渗层(DYGS)的成分、显微组织、结构和性能
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