h13碳钢的金属表面修性及

来源: 网络整理 2019-11-15

采用硫氮碳基盐与钒、铌氧化物,适当添加稀土元素进行RE-N-C-S-V-Nb盐浴多元共渗,取得了较为理想的效果。结果表明:采用方案一等温球化退火并缓冷至200℃出炉得到的基体组织以粒状贝氏体为主,大量细小碳化物粒子弥散分布,有部分适度粗化且均匀分布的大颗粒碳化物。热处理应包括整体工件的热处理和工件的表面改性。专门从事材料表面改性技术的***hef集团在一些国际性会议上以论文形式报导了h13钢表面改性工业应用的实例,同时艾福表面处理技术(上海)有限公司(hefshanghai)结合舍福表面处理技术有限公司(tsshanghai)的实践汇同国外的相关文献(尤其是nadca的专家和casewesternreserve大学教授的工作)作一定描述。解决h13钢表面改性问题的最佳途径是在模具材料表面涂覆硬膜,使其不被铝合金熔液润湿,同时涂覆的硬膜也赋予模具材料表面的腐蚀磨损抗力。为提高模具的表面硬度和抗粘着磨损能力,对H13钢调质处理后进行渗氮处理效果并不理想。试验结果表明:与一镦一拔比,采用三镦三拔工艺后,H13钢的显微组织明显改善,晶粒细化,带状偏析显著减少,碳化物分布更均匀,材料的横向冲击性能显著提高。优化后工艺为:570℃×5h预渗处理,1010℃×2h盐浴淬火,575℃×4h盐浴回火。hef集团对汽车转向操作系统的铝合金工件压铸成型模具中的挺杆(38cdv相当于h13钢)表面沉积3μm厚的certesssd涂层,其硬度可达4000~4500hv,使用温度可达800℃,还可抗铝合金的黏结,使用寿命提高至10万次,是未进行沉积处理挺杆的6~7倍。因而综合比较几种热处理态渗氮试样的化合物层及整个渗氮层厚度、渗氮层硬度及其向芯部的过渡情况、渗层致密性及其缺陷,H13钢的淬火+二次回火或淬火+三次回火试样渗氮后的表面性能较佳。h13钢锻模和铝合金压铸模的表面改性目前主要在以下两个方面:铁素体氮碳共渗和硫氮碳共渗技术和pvd涂层技术。其中是最重要的失效机制。试验发现,锻后通过1100℃左右的高温加热,然后快速冷却能够有效避免和消除网状碳化物,获得均匀、理想的退火显微组织和性能。在钢锭心部取样,观察横向铸态组织。目前,国内外针对H13钢的研究多集中在相变动力学、热处理工艺等方面,而针对锻造工艺对H13钢组织及性能影响的研究并不多见。但模具在高温、高压及强力摩擦的作用下,常因热磨损、热疲劳、粘着腐蚀等而过早失效。结果表明:相对H13钢,加锰降钒设计出的SDH3-Mod钢具有较好的强韧性、优异的热稳定性和热疲劳性能等综合性能。回火特性曲线和热稳定性实验在箱式电阻炉S2-5-12中进行,试样尺寸为20mm×20mm×10mm。H13钢采用推荐的热处理工艺:1030℃淬火,610℃回火二次,每次2h。锻后在860℃温度下退火8h,以清除锻造过程中产生的应力,使碳化物细小和球化,得到Φ180mm×180mm的圆棒料。

热稳后H13钢的组织发生了回复再结晶,碳化物粒子粗化,其中M23C6型碳化物最严重,而SDH3-Mod组织发生部分回复,同时由于锰含量的提高,碳在铁素体基体中的扩散速率和溶解度降低,使得M23C6型碳化物粗化趋势减弱,抗回火软化能力优于H13钢。Thermo-Calc计算表明,核心镁铝尖晶石及氧化铝在凝固前即已生成,凝固过程中,当固相率达到823时,富Ti相依附于氧化物首先析出,随后富V相、富Nb相依次析出。激光熔覆修覆技术是通过在基体表面添加熔覆材料,并利用高能量密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基体表面形成与其为冶金结合的熔覆层,从而达到修复的目的。另外,通过表面处理增加了抗侵蚀性和抗磨损性。相关的标准主要有北美压铸协会标准、***汽车工业会、德国钢铁协会、材料协会和压铸协会的标准,还有通用汽车、福特汽车的推荐标准等。

氧化层的平均厚度为2μm。棒材中存在的析出相包含3层结构,中心为氧化物核心,主要为氧化铝或镁铝尖晶石,中间层为富Ti-V的碳氮化物相,最外层为富Nb碳氮化物相。

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