超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织与性能

超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织与性能

一、超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织和性能(论文文献综述)

刘宇[1](1993)在《超硬型高速钢发展动态》文中提出 1.前言高速钢的发展已有近一百年的历史,但超硬高速钢却是到60年代初才发展起来的新一代高速钢。与传统的高速钢牌号W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2相比,超硬高速钢具有更优异的使用性能。超硬高速钢的淬回

吴红庆,吴晓春[2](2017)在《国内外高速钢的研究现状和进展》文中研究说明概述了高速钢的市场现状,性能要求、分类和国内外高速钢的牌号。通过对近年来国内外高速钢研究现状和发展动态的阐述,着重分析了高速钢材料生产中关注的焦点共性问题,指出我国在高速钢发展上与国际水平相比的优势与不足,展望了未来高速钢的发展趋势。

胡建军[3](2004)在《超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的生产实用性》文中进行了进一步梳理大量的生产实践证明 ,新型材料W 12Mo3Cr4V3N钢可用来制造机械加工中要求寿命高的工具 ,加工HRC4 0~ 5 0的淬硬 (低温回火 )钢及奥氏体钢等难削金属。也可用于制作要求高寿命的冷作模具。因成份的波动 ,在实际生产中此钢的淬火温度选定较为困难。根据“平衡碳”计算法 ,提出了表征实际碳满足“平衡”值程度的参数“碳饱和度” (A) ,通过实验确定了A作为一个M -C配比的定量参数对钢的二次硬度和淬火温度的影响 ,应用这一结果解决了为获得高的、稳定的二次硬度对不同炉号的钢选定淬火温度的问题。

陈景榕,马世才,高德生,刘宇,潘小泉[4](1993)在《低钴易磨削超硬高速钢Co3N系列》文中认为Co对易磨削(1%V)的超硬型W-Wo和Mo系高速钢性能影响的研究表明,随Co含量的提高,二次硬度上升,3%-5%Co还可提高钢的强韧性,8%Co则有明显的脆化作用。新的低Co超硬高速钢Co3N在硬度、红硬性、强度、韧性和可磨削性诸方面皆达到M42的水平。

付权力[5](1994)在《用超硬高速钢制造滚丝轮——对GB 971-83的补充意见》文中研究说明采用国产超硬高速钢W12M3Cr4V3N(V3N)制造滚丝轮,对滚压高硬度(HRC38~44),高强度螺纹工件,有显著的效果。与按GB971-83设计的滚丝轮相比,滚压螺纹工件数量增加10多倍,建议将这一成果补充到GB971-83中去。

陈景榕[6](1994)在《V3N超硬白钢刀的性能和效益》文中研究指明无Co超硬高速钢W12Mo3Cr4V3(V3N)的主要性能达到相同钒量级别的会Co超硬高速钢的水平。V3N白钢刀应用于普通钢铁材料及各种难切削材料的车、刨加工,寿命为普通白钢刀的3倍以上,可以解决国内市场高性能白钢刀短缺的问题。

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》文中提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?

戚正风[8](2002)在《新型高速钢及刀具的开发应用》文中研究指明高速钢已有百年历史,有人断言高速钢已无新东西,此话有一定道理。但令人遗憾的是我国高速钢及高速钢刀具的质量却远远落后於世界水平。由于被加工零件的硬度从低于270HB提高到300HB以上以及加工中心的应用,使这一问题愈见突出,主要表现在以下几个方面。1)高速钢质量严重滑坡。不仅老问题没有解决,许多已解决的问题又沉渣泛起。如国产M42至今仍难以冷拔,塑性不仅远低于日本生产的M42,也低于台湾生产的M42。在发展了中频及电渣重熔工艺后使高速钢

张显银[9](2018)在《TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具的干切削性能及磨损机理研究》文中研究说明硬质涂层是一种能提高材料综合性能较经济、有效的途径。它不仅在常温下具有硬度高、耐磨性好、膜基结合强度大和热膨胀系数低等特点,而且在高温条件下也具有较高的强度,优良的耐腐蚀、耐磨损和抗高温氧化等性能。在硬质合金刀具上沉积硬质涂层材料,能有效增强硬质合金刀具的硬度、耐磨性和抗氧化性能,延长刀具使用寿命。涂层刀具的重要意义在于将刀具材料与超硬涂层的特性结合起来,实现传统刀具的综合改性,能满足现代金属切削加工工艺的需要。本文采用PVD技术在超硬高速钢(W12Mo3Cr4V3N)试片和YT15硬质合金刀具上分别沉积TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层,进行了如下试验研究:(1)采用显微硬度计和划痕仪分别对TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层的显微硬度和膜基结合力进行了测量;(2)在摩擦磨损试验机上对未涂层试片、TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层进行了往复摩擦磨损试验,研究了不同载荷、往复速度和温度条件对涂层摩擦系数的影响,分析了涂层的磨损形貌和磨损机理;(3)采用未涂层刀具、TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具对20CrMo钢进行了干切削试验,研究了不同切削参数对切削力、切削温度和工件表面粗糙度的影响;(4)采用Deform-2D仿真软件对未涂层刀具、TiCN、TiAlN涂层刀具切削过程进行了建模、仿真分析,研究了刀具切削力、切削温度和应力场的分布和变化规律;(5)采用光学显微镜测量TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具后刀面的磨损量VB,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具前、后刀面磨损形态,分析了刀具磨损机理。主要研究结果归纳如下:(1)三种涂层的显微硬度和结合强度都较大,显微硬度大小依次为:TiAlCrN涂层>TiAlN涂层>TiCN涂层>未涂层试片;结合力大小依次为:TiCN涂层>TiAlCrN涂层>TiAlN涂层。摩擦系数试验结果表明:在改变载荷、往复速度和温度条件下,TiAlN涂层摩擦系数最大,其次是TiAlCrN涂层,TiCN涂层最小。TiCN涂层的主要磨损形式为氧化磨损和疲劳磨损,TiAlN涂层的主要磨损形式为磨粒磨损和氧化磨损;TiAlCrN涂层的主要磨损形式为疲劳磨损和磨粒磨损。(2)TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层提高了刀具的切削性能;TiAlCrN涂层刀具的切削性能稍微优于TiAlN涂层刀具,TiAlN涂层刀具的切削性能优于TiCN涂层刀具。仿真结果表明:相同切削参数条件下,未涂层刀具上的切削力、切削温度和刀具应力最大,其次是TiCN涂层刀具,TiAlN涂层刀具最小。TiAlN涂层刀具上的切削温度和切削力小于TiCN涂层刀具,仿真分析与切削试验结果相吻合。(3)与未涂层刀具的耐用度相比,TiAlCrN涂层刀具的耐用度延长了一倍以上,TiAlN涂层延长了约一倍,TiCN涂层刀具延长了约50%。TiAlCrN涂层刀具主要磨损形式为边界磨损和氧化磨损;TiAlN涂层刀具的磨损形式以扩散磨损和氧化磨损为主;TiCN涂层刀具的磨损形式以氧化磨损为主。

袁家栋[10](1985)在《我国高速钢发展概况》文中研究表明本文简要介绍了建国以来我国高速钢发展概况,同时按高速钢的分类对国内研制的各代表钢种的性能特点、使用情况作了概述,并对今后高速钢的发展工作提出了若干建议。

二、超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织和性能(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、超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织和性能(论文提纲范文)

(2)国内外高速钢的研究现状和进展(论文提纲范文)

1 引言
2 高速钢的性能要求
3 高速钢的分类
4 国内外高速钢的发展动态
    4.1 熔炼高速钢
        4.1.1 普通高速钢
        4.1.2 高碳高速钢
        4.1.3 高钒高速钢
        4.1.4 含钴高速钢
        4.1.5 含铝高速钢
        4.1.6 其他类高速钢
    4.2 粉末冶金高速钢
    4.3 喷射成形高速钢
5 总结及发展预测

(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)TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具的干切削性能及磨损机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 文献综述
    1.1 干切削技术概述
    1.2 摩擦磨损概述
    1.3 干切削技术研究现状
    1.4 TiCN涂层及涂层刀具研究现状
    1.5 TiAlN涂层及涂层刀具研究现状
    1.6 TiAlCrN涂层及涂层刀具研究现状
    1.7 有待研究的问题
第2章 绪论
    2.1 课题研究的背景及意义
    2.2 课题的来源和主要研究内容
        2.2.1 课题的来源
        2.2.2 课题主要研究内容
第3章 TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层性能研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 涂层性能测试方法
        3.1.3 试验方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 涂层的显微硬度
        3.2.2 涂层的膜-基结合力
        3.2.3 涂层摩擦系数分析
        3.2.4 涂层磨痕形貌分析
        3.2.5 涂层磨损机理分析
    3.3 本章小结
第4章 TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具干切削性能研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 工件与刀具材料
        4.1.2 切削性能测量方法
        4.1.3 试验方法
    4.2 切削试验结果与分析
        4.2.1 切削力
        4.2.2 切削温度
        4.2.3 表面粗糙度
    4.3 涂层刀具切削仿真与分析
        4.3.1 涂层刀具切削仿真模型的建立
        4.3.2 仿真结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具的磨损机理研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 工件与刀具材料
        5.1.2 涂层刀具磨损测量方法
        5.1.3 试验方法
    5.2 试验分析原理
        5.2.1 刀具磨损形式
        5.2.2 刀具磨损原因
    5.3 结果与分析
        5.3.1 涂层刀具后刀面磨损量
        5.3.2 涂层刀具磨损形态
        5.3.3 涂层刀具磨损机理
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题一览表

四、超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织和性能(论文参考文献)

  • [1]超硬型高速钢发展动态[J]. 刘宇. 特殊钢, 1993(03)
  • [2]国内外高速钢的研究现状和进展[J]. 吴红庆,吴晓春. 模具制造, 2017(12)
  • [3]超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的生产实用性[J]. 胡建军. 萍乡高等专科学校学报, 2004(04)
  • [4]低钴易磨削超硬高速钢Co3N系列[J]. 陈景榕,马世才,高德生,刘宇,潘小泉. 北京科技大学学报, 1993(01)
  • [5]用超硬高速钢制造滚丝轮——对GB 971-83的补充意见[J]. 付权力. 兵工标准化, 1994(02)
  • [6]V3N超硬白钢刀的性能和效益[J]. 陈景榕. 机械工程材料, 1994(05)
  • [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]新型高速钢及刀具的开发应用[A]. 戚正风. 首届中国热处理活动周论文集, 2002
  • [9]TiCN、TiAlN和TiAlCrN涂层刀具的干切削性能及磨损机理研究[D]. 张显银. 西南大学, 2018(01)
  • [10]我国高速钢发展概况[J]. 袁家栋. 工具技术, 1985(06)

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超硬高速钢W12Mo3Cr4V3N的组织与性能
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