喷射成形CPM9V高速钢组织性能研究
钢纤维喷射混凝土的韧度试验简介
钢纤维喷射混凝土的韧度试验简介 钢纤维喷射混凝土的韧度可以通过能量吸收等级（板试验）和残余强度等级（梁试验）来要求并衡量。 （一）板试验——能量吸收等级 1.大板的制作 试件（大板）的模板采用钢模或木模，钢模最小厚度4mm，木模18mm。人工喷射时，试验模板最小尺寸600*600mm，建议尺寸800×800mm；机械喷射时，试验模板最小尺寸1000*1000mm。大板厚度需和大板试验的试件要求尺寸相对应（100mm或150mm）。将模板设置在斜面上，模型的一个侧面不设边模或留有较大开口。喷射时模型约呈45o放置，开口朝下，以避免回弹影响。 试件（大板）的制作同实际工程一致。应使用和实际工程一致的施工设备，施工程序，喷射距离，喷射角度，喷射厚度，并应使用相同的操作手。并且对试件（大板）进行详细标明（配合比，试验地点，日期，操作员）。 大板成型后24小时内不得移动，并处于一定的湿度和温度（不低于5℃）场中。 在大板成型后的24～48小时之间将大板试件运送至试验室继续养护。试件在运往实验室的过程中应当做好包装保护，防止机械损伤和湿度蒸发。试验室内的相对湿度保持在98±2％左右，温度保持在23±2％左右。 在大板成型后的48～72小时之间将模板去除。大板试件继续在试验室养护直至进行大板试验。去除模板的过程中注意对大板试件的保护。 2.试验装置 试验设备必须采用刚性电液伺服万能型试验机（JGT/3064）。位移控制，而非荷载控制。 试件四边支撑，中心加载，加载面积100x100mm。板的底部为毛面，从而保证加载方向和喷射方向相反。 加载速率：采取位移控制，板中心点变形为1.5mm／min。 3.计算 欧洲标准 试验时记录荷载—变形曲线，试验到板中心位移达到25mm为止。根据荷载—变形曲线可以画出第二根曲线——能量—变形曲线，表示板的变形能量吸收。 韧度要求可以用一定位移下的能量吸收值来表示。
什么是高速钢
高速钢种类详解 简介：高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。 高速钢的热处理工：艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1220～1250℃，后油冷。工厂均采用盐炉加热。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。 高速钢种类： 有钨系高速钢和钼系高速钢两大类。钨系高速钢有W18Cr4V,钼系高速钢有W6Mo5Cr4V等。规格主要有圆钢和方钢。钢材的表面要加工良好，不得有肉眼可见的裂纹、折叠、结疤和发纹。冷拔钢材表面应洁净、光滑、无夹杂和氧化皮等。 高速钢是一种含多量碳(C)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等元素的高合金钢，热处理后具有高热硬性。当切削温度高达600℃以上时，硬度仍无明显下降，用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上，而得其名。高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢，按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢。 普通高速钢 图一：高速钢是制造形状复杂、磨削困难的刀具的主要材料。
常用金属材料的显微组织观察
工程材料学实验（常用金属材料的显微组织观察） 何艳玲编写 机电工程学院材料系
常用金属材料的显微组织观察 一、实验目的 1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。 2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。 二、概述 1．几种常用合金钢的显微组织 合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。 1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。例如16Mn淬火后为马氏体组织，40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体，如图1、2所示。GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织，如图3所示。 图1 16Mn淬火组织图2 40Cr钢调质后的组织 图3 GCr15钢淬火低温回火后组织图4 W18Cr4V淬火三次回火后的组织
2)高速钢是一种常用的高合金工具钢，例如W18Cr4V。因为它含有大量合金元素，使铁碳相图中的E点大大向左移，以致它虽然只含有0.7～0.8％的碳，但也已经含有莱氏体组织，所以称为莱氏体钢。 高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成。莱氏体沿晶界呈宽网状分布，莱氏体中的碳化物粗大，有骨架状，不能靠热处理消除，必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。 高速钢优良的热硬性及高的耐磨性，只有经淬火及回火后才能获得。它的淬火温度较高，为1270～1280℃，以使奥氏体充分合金化，保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休。由于淬火组织中存在有较大量(25～30％)的残余奥氏体，一般都进行三次约560℃的回火。经淬火和三次回火后，高速钢的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体(2～3％)(图4)。 3)不锈钢是在大气、海水及其它浸蚀性介质条件下能稳定工作的钢种，大都属于高合金钢，例如应用很广的1Crl8Ni9即18-8钢。它的碳含量较低，因为碳不利于防锈；高的铬含量是保证耐蚀性的主要因素；镍除了进一步提高耐蚀能力以外，主要是为了获得奥氏体组织。这种钢在室温下的平衡组织是奥氏体十铁素体+(Cr，Fe)23C6。为了提高耐蚀性以及其它性能，必须进行固溶处理。为此加热到1050～1150℃，使碳化物等全部溶解，然后水冷，即可在室温下获得单一的奥氏体组织，如图5所示。 但是1Crl8Ni9在室温下的单相奥氏体状态是过饱和的，不稳定的，当钢使用时温度到达400～800℃的范围或者从较高温度，例如固溶处理温度下冷却较慢时，(Cr，Fe)23C6会从奥氏体晶界上析出，造成晶间腐蚀，使钢的强度大大降低。目前，防止这种晶间腐蚀的途经有两条：一是尽量降低碳含量，但有限度；二是加入与碳的亲和力很强的元素Ti，Nb等。因此出现了1Crl8Ni9Ti、0Crl8Ni9Ti 等及更复杂的牌号的奥氏体镍铬不锈钢。 200× 500× 图5 1Crl8Ni9钢固溶处理后的组织 2．几种常用有色金属的显微组织 1）铝合金应用十分广泛的铝合金主要分变形铝合金和铸造铝合金两类。依照热处理效果又可分为能热处理强化的铝合金及不能热处理强化的铝合金。
喷射成型
喷射成形（Spray Forming）技术，也有人称为喷射沉积（Spray Deposition）或喷射铸造（Spray casting）技术，这是廿世纪80年代以来，工业发达国家在传统快速凝固／粉末冶金（RS/PM）工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴，并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行，在这些液滴尚未完全凝固之前，将其沉积到一定形状的接收体上成形。这样，通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式，便可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征，整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉积坯。 采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比，由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布，从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制，因此材料的力学性能几乎没有各向异性，使材料的总体性能得到了明显的提高。这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比，由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成，省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序，且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度，这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。当今，各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展，其中高性能铝合金是喷射成形技术领域中最具吸引力的开发方向。 喷射成形技术的开发和应用 喷射成形技术作为一种高新技术，其产品可广泛用于航天、航空、国防、汽车、化工、海洋和石油等工业领域。 国外喷射成形技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上，对平板产品的应用较少。目前，已经能生产直径450mm和长度2500mm的棒材，其收得率可高达70%~80%，所生产的管坯直径为150~1800mm、长度为8000，其收得率为80%~90%。而成形的合金材料主要有：铝硅合金、铝锂合金、2000及7000系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。这些材料已经用于火箭壳体、尾翼、涡轮发动机涡轮盘、海洋中耐腐蚀管道（IN625合金）、轧辊、导电材料（Cu-Cr、Cu-Ni-Sn等）、汽车连杆、活塞及体育器材等。其中，德国Peak 公司从九十年代末期开始采用喷射成形技术批量生产过共晶Al-Si合金，用于德国Daimler-Benz轿车发动机汽缸内衬套，成为号称世界最先进的V6和V8轿车发动机的标准部件，其年产量在2000年已达到6000吨左右。再如，日本住友轻金属（Sumitomo Light Metal）公司从九十年代开始用喷射成形技术生产最大尺寸为Ф250mm×1400mm的过共晶Al-Si系合金圆锭，其年产量已达1000吨以上，主要供给Mazda公司制造轿车发动机中的一些关键零部件。此外，美国的福特汽车公司、韩国的大宇汽车公司等分别与美国加州大学和韩国KIST中央研究院等单位合作开发了Al-Si系合金，用于生产发动机汽缸内衬材料等，已经批量生产。 国内喷射成形技术的研究与开发相对起步较晚，直到80年代末期北京航空材料研究院才研制成功了真空感应熔炼的多功能喷射成形装置，并开展了喷射成形高温合金的研究。其后，国内的一些科研院所和大学也开展了许多基础和应用研究，取得了不少的研究成果。如中南工业大学从九十年代开始研究喷射成形法制备快速凝固铝合金，现在可制备400mm×400mm×20mm 的板材，可制备直径140~350mm、长度200~400mm的管材。其制备的内径153mm的Al-8.5Fe-1.3V-1.75Si的铝合金管坯相对密度达97%以上，研制成功的200mm×200mm×200mm板坯具有良好的轧制和旋压加工性能、优异的室温和高温性能。此
喷射混凝土
喷射混凝土干拌法 干拌法是将水泥、砂、石在干燥状态下拌合均匀，用压缩空气将其和速凝剂送至喷嘴并与压力水混合后进行喷灌的方法。此法须由熟练人员操作，水灰比宜小，石子须用连续级配，粒径不得过大，水泥用量不宜太小，一般可获得28～34兆帕的混凝土强度和良好的粘着力。但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。 喷射混凝土湿拌法 是将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷嘴，再用压缩空气进行喷灌的方法。施工时宜用随拌随喷的办法，以减少稠度变化。此法的喷射速度较低，由于水灰比增大，混凝土的初期强度亦较低，但回弹情况有所改善，材料配合易于控制，工作效率较干拌法为高。 将预先配好的水泥、砂、石子、水和一定数量的外加剂，装入喷射机，利用高压空气将其送到喷头和速凝剂混合后，以很高的速度喷向岩石或混凝土的表面而形成。 宜采用普通水泥，要求良好的骨料，10mm以上的粗骨料控制在30%以下，最大粒径小于25mm；不宜使用细砂。主要用于岩石峒库、隧道或地下工程和矿井巷道的衬砌和支护。 编辑本段喷射混凝土安全技术措施 1、准备工作 ①、检查锚杆安装是否符合设计要求，发现问题及时处理。 ②、清理喷射现场的矸石杂物，将喷浆机安设在顶帮围岩稳定安全地点，距离道轨间隙不能小于0.5m。接好风、水管路，输料管路要平直不得有急弯，接头要严密，不得漏风，严禁将非抗静电的塑料管做输料管使用。 ③、检查喷浆机是否完好，并送电空载试运转，紧固好磨擦板，不得出现漏风现象。 ④、喷射前必须用高压风水冲洗岩面，在巷道拱顶和两帮应安设喷厚标志。 ⑤、喷射人员要佩戴齐全有效的劳保用品。 2、配拌料 ①、利用筛子、斗检查粗细骨料配比是否符合要求。 ②、检查骨料含水率是否合格。 ③、按设计配比把水泥和骨料送入拌料机，上料要均匀。?水泥：砂：石子，砼重量配合比水泥∶砂∶石子=1∶2∶2，人工拌料时采用潮拌料，水泥、砂和石子应清底并翻拌三遍使其混合均匀。 ④、检查拌好的潮料含水率，要求能用手握成团，?松开手似散非散，吹无烟。 ⑤、速凝剂按水泥含量的2.5-4%在喷浆机上料口均匀加入。? 3、喷射工作 喷射工作开始前，应首先在喷射地点铺上旧皮带，以便收集回弹料，回弹率不超过10%。 ①、开水开风，调整水量，保持风压不得低于是0.4MPa, 水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，水灰比0.4。 ②、喷射手操作喷头，自上而下冲洗岩面。 ③、送电，开喷浆机拌料机，上料喷浆。 ④、根据上料情况再次调整风水量，保证喷面无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。 ⑤、喷射手分段按自下而上先墙后拱的顺序进行喷射。 ⑥、喷射时喷头尽可能垂直受喷面，夹角不得小于70度。 ⑦、喷射时，喷头运行轨迹应呈螺旋形，按直径200-300mm,?一圆压半圆的方法均匀缓慢移动。
20号钢热处理实用工艺对组织性能地影响
20号钢热处理工艺对组织性能的影响 1.前言 1.1名称及性质 20号钢，含碳量为0.2%，该钢属于优质低碳碳素钢，冷挤压、深碳淬硬钢。该钢强度低，韧性、塑性和焊接性均好。抗拉强度为253-500MPa，伸长率≥24%。密度是7.85，无冲击韧度。 1.2应用 冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用，为了获得好的深冲压延性能，板材应正火或高温回火；用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如轴套、螺钉、杠杆轴、变速箱变速叉、齿轮、重型机械拉杆、钩环等，还可用于表面硬度高而心部强度要求不大的渗碳于氰化零件。 1.3实验目的 测定含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度等因素对20号钢的影响，本实验还研究一般材料成分、组织及性能的关系，探寻成分、组织与性能之间存在着的对应关系和规律，加深理论知识的熟悉程度和应用能力的提高。 1.4任务 完成测定试样硬度，制备金相样品，观察组织，照相，分析，出报告等任务。 2.材料及实验 2.1材料的化学成分及力学性能[1] 2.2实验设计内容 根据对含碳量，加热温度，加热时间，冷却速度对碳钢材料硬度的影响资料的检索得到如下的相关数据：
在本试验条件下，试样硬度随加热保温时间的变化而发生曲折的变化。当试样还未发生奥氏体化时，硬度随着温度时间的增加而提高;当试样刚开始奥氏体化至刚完全奥氏体化为止，硬度随着奥氏体化转变量的增加而下降;当试样完全奥氏体化后，随着保温时间的延长，硬度缓慢升高。 200 119 100 0 1 2 3 4 10 191 150 硬度HV 图1 保温时间（分）
碳量、加热温度、加热时间、冷却速度对试样硬度性能的影响。 淬火：是将钢或合金加热到临界温度Ac1(过共析钢)或Ac3（亚共析钢）以上30～50℃，保温一定时间，使钢的组织全部或大部分奥氏体化，然后在水或油等介质中快速冷却，以得到高硬度的淬火马氏体组织的一种工艺方法。 ①提高硬度和耐磨性；②提高弹性；③提高强韧性；④提高耐蚀性和耐热性。 总之，钢的强度、硬度、耐磨性、弹性、韧性、疲劳强度等等，都可以利用淬火与回火使之大大提高，所以，淬火是强化钢铁的主要手段之一。 2.3 所需实验器材 2.3.1样品预处理：粗细不同的打磨砂纸 2.3.2热处理：洛氏硬度计，箱式电炉，淬火用水槽 2.3.3样品后处理：抛光机，金相显微镜，硝酸腐蚀液，酒精 2.3.4材料图像分析：Neophot 21(包括图像分析仪) 2.3.5硬度实验：表面洛氏硬度计 2.4 消耗材料：20号钢试样 、4%硝酸酒精溶液 、清洗酒精 、 砂纸 2.5实验步骤 2.5.1 选取试样 2.5.2 用洛氏硬度计测试样硬度 2.5.3 将试样放入箱式电炉中按加热方案加热，保温，冷却 2.5.4 制取金相试样，再试样的硬度 2.5.5 用腐蚀剂腐蚀 2.5.6 再测表面硬度 2.5.7 观察组织形态 2.5.8 分析实验结果 2.6 加热方案 先将试样放入炉中，接通箱式电炉加热，查资料得20号钢的相变点温度（近似值）Ac1=735℃，Ac3=855℃，Ar3=835℃，Ar1=680℃，故将试样加热到890℃，然后保温，通过查阅相关资料，得到箱式电炉保温时间： 碳钢：t=1′/mm +(10′～ 30′) 合金钢：t=1.2 ′/mm +(30′～ 60′) 本试样为20号碳钢，则加热时间为：)30~10(''+*=D k t k 为mm /1' D 为工件有效厚度（单位/mm ） 保温结束后，根据冷却方式空气冷，油冷，水冷分别进行冷却。
钢纤维喷射混凝土在隧道支护中的应用分析
钢纤维喷射混凝土在隧道支护中的应用分析 发表时间：2009-05-25T13:29:58.013Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年3月下旬供稿作者：王警卫[导读] 本文介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺，供大家参考。摘要：本文介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺，供大家参考。关键词：钢纤维隧道衬砌支护韧性 0 引言钢纤维混凝土和钢纤维喷射混凝土作为一种新型建筑材料，近年来在国内外得到了迅速发展。和普通混凝土相比，钢纤维混凝土不仅能明显改善抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂能力，而且能大大增强断裂韧性和抗冲击等多项性能，加之施工简便，价格相对低廉，所以在道路路面、桥梁结构、隧道衬砌支护等工程中的应用日益广泛。其中，钢纤维喷射混凝土是由均匀散布有钢纤维的混凝土拌和料，借助压缩空气高速喷射至受喷面而成的新型复合材料，它随着在隧道和地下工程中新奥法的推广和使用，已引起人们的高度重视，并在实际工程中取得了良好的效果。 1 喷射钢纤维混凝土1.1 对钢纤维的基本要求为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。 1.1.1 钢纤维的几何参数钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。试验表明，钢纤维长度在15～60mm、直径或等效直径在0.3～1.2mm、长径比在30～100的范围内选用，其增强效果和施工性能可满足要求。不同的钢纤维混凝土结构中选用的钢纤维不同。 1.1.2 钢纤维的体积率选用范围钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，国内外一般以0.59／5为最小体积率。钢纤维体积率超过2时，拌和物的和易性变差，施工困难，质量难以保证。确定钢纤维掺入量时根据钢纤维的性能、混凝土结构对增强效果的要求及经济合理的原则选定。结构对增强要求低时可选用低值，结构对增强要求较高时可选用高值。 1.2 配合比设计及要求槎路隧道因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。在此就干喷法施工的主要问题进行论述。 1.2.1 配合比设计槎路隧道初期支护混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，400kg；中粗砂(河道中)，835kg；粗骨料(河卵石)5～15mm，835kg；耐腐蚀剂，32kg；钢纤维，80kg。 1.2.2 有关要求：①钢纤维参数及掺量：根据采用的喷射机型号，本隧道选用钢纤维类型为ZH一06凸痕型，长度为20ram，等效直径0.4mm，长径比为50，钢纤维体积率为1.0，约每立方混凝土80kg。②水泥：钢纤维混凝土中常用强度等级为42.5MPa或52.5MPa的普通硅酸盐水泥，钢纤维混凝土中水泥用量较大，一般为360～450kg/m。③细骨料：采用硬质、洁净的中砂为宜，细度模数M一2.5～3.3。据经验，天然含水率在59/5～7为宜。④粗骨料：天然河卵石或质地坚硬的人工碎石均可，平均粒径在5-15mm为宜。⑤水：只要不含影响水泥正常凝结硬化及对纤维和基体有腐蚀作用(pH<4的酸性水和含硫量(按SO。计)超过水量的1)的有害物质的水均可。⑥外加剂：槎路隧道整体处于膨胀泥岩和粉砂质泥岩中，泥岩中的水具有侵蚀性和腐蚀性，需加6～8 的耐腐蚀剂。隧道开挖中渗水较大时，为尽快提高混凝土的早期强度，一般按2～49／5的掺量加入速凝剂。在渗水量不大时，为避免混凝土的后期强度损失过大，速凝剂尽可能少加或不加。 1.3 喷射钢纤维混凝土施工1.3.1 工艺流程具体步骤见图1。 1.3.2 关键技术 ①混凝土拌制、存放和运输。钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。本隧道施工中因受机械设备影响而采用自落式搅拌机。投料时采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维的方法进行拌和，拌和时间不少于2min。钢纤维混凝土施工时，喷锚料应尽量随拌随用，掺入速凝剂时存放时间不得超过20min，不掺入速凝剂时干混合料存放时间不超过2h，否则被视为废料，不可再行使用。在运输和存放过程中不得淋雨、流入水或混合杂物。②喷射作业。混合料通过胶管长距离的高速输送，在喷头处已稍有分离，水在距受喷面lm左右处加入，喷射应根据其当前标定的给水速度调整水阀，按混凝土配合比设计确定的水灰比供水。喷射混凝土时，喷枪要垂直正对工作面，连续平稳地自下而上水平横向移动，喷头一圈压半圈的旋转喷射。在施工时还应注意风压对喷射钢纤维混凝土的影响。在混合料输送时，采用适当的风压是钢纤维均匀分布、减少回弹损失的主要条件。风压太大钢纤维的分布就不均匀。试验表明，钢纤维混凝土喷射堆中心的钢纤维含量为喷堆周边的85.3，这种现象产生的主要原因是由于料流喷出后，分布在料束外缘的钢纤维在接近受喷面前被横向气流吹至周围(其中部分钢纤维落地，部分钢纤维滞留在喷堆周边)，因此，降低风压则横向气流的压力和流速也会降低，这样不仅会减少钢纤维的回弹损失，也会改善钢纤维分布的不均匀性。一般混合料输送距离在100m以内时，喷射风压控制在0.15～0.2MPa为宜。③养护。混凝土施工质量的好坏，受养护的影响相当明显。因此在混凝土喷射完毕后要及时洒水或喷水雾养护。避免因养护不及时而导致喷射钢纤维混凝土的质量不合格。 2 湿喷效果分析2.1 综合效益主要体现在提高效率、加快进度、保证施工安全等宏观综合效益方面，采用湿喷强化初期支护，可在软弱地层条件下采用大断面开挖技术。 2.2 社会效益粉尘浓度大幅度降低，机房几乎没有粉尘，保护了环境。 2.3 速度效益①湿喷机本身生产率提高；②回弹率降低相当于问接地提高了生产率；③一次完成湿喷厚度大，提高了施工进度。 2.4 质量和安全效益喷射混凝土强度取决了水灰比控制是否准确，拌和及水化作用是否充分以及速凝剂按比例添加的准确度等方面。同时由于一次喷层厚度比干喷大幅度提高，容易达到设计喷层厚度要求。由于喷射混凝土强度及喷层厚度得到保证，提高了支护质量，施工安全有了保障。 3 结束语
常用金属材料的显微组织观察
常用金属材料的显微组织观察 一、实验目的 观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的显微组织； 了解这些金属材料的成分、组织和性能的特点。 二、仪器与材料 仪器： XJP-2A( 单目 ) 金相显微镜； XJP-3C( 双目 ) 金相显微镜； 材料： 10 种常用金属材料 三、实验原理及教学内容 1 合金钢 在合金钢中，由于合金元素对相图及相变过程的影响，其显微组织比碳钢复杂得多，组成相除了合金铁素体、合金奥氏体、合金渗碳体外，还可能出现金属间化合物，其组织形态随钢种的不同而呈现出不同的特征。根据其用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。 ? 40Cr 调质钢（合金结构钢） 合金调质钢是指调质处理后的合金结构钢，调质处理后具有高强度与良好的塑性及韧性。40表示含碳量0.4%，Cr是加入的合金元素，起着增加淬透性，使调质后的回火索氏体组织得到强化。回火索氏体以前我们学过，是由等轴状F和粒状渗碳体构成。
40Cr调质处理（淬火后高温回火） W18Cr4V退火 ? W18Cr4V 高速钢（合金工具钢） 高速钢是一种高合金工具钢，具有高硬度、高耐磨性和高热硬性，还具有一定的强度、韧性和塑性。加入合金元素W提高热硬性；Cr可以提高钢的淬透性；加入合金元素V可显著提高钢的耐磨性和热硬性。 a. 铸态组织显微组织分为三个部分：晶界附近为骨骼状莱氏体共晶碳化物Fe4W2C及WC，严重地分割了基体，使钢受载时极易脆裂；晶粒外层为奥氏体分解产物—马氏体及残余奥氏体，因为它不易被浸蚀而呈亮色，常称为“白色组织”；晶粒的心部是δ共析体，为极细的共析组织，易受浸蚀而呈黑色，通常称为“黑色组织”。 b. 锻造和退火后的组织为了改善碳化物的不均匀性，生产上采用反复锻造的方法将共晶碳化物击碎使其分布均匀。为了去除锻造内应力，清除不平衡组织，降低了硬度，改善切削加工性能，为淬火提供良好的原始组织，必须对高速钢进行退火处理。经过860～880℃退火后，高速钢 W18Cr4V 的退火组织为较粗大的共晶碳化物颗粒及稍细的二次碳化物,分布在索氏体基体上。 c. 淬火及回火后的组织为保证高速钢的热硬性及高耐磨性，高速钢必须进行1280 ℃淬火及560 ℃ 2～3 次回火处理。淬火后的组织由淬火马氏体、残余奥氏体及粒状碳化物组成。由于淬火后的马氏体和残余奥氏体中合金元素含量较高，组织抗腐蚀能力很高，经4% 硝酸酒精溶液浸蚀后，马氏体和残余奥氏体呈白色，仅能显示原奥氏体的晶界和粒状合金碳化物。 为减少残余奥氏体量，消除应力，稳定组织，提高力学性能指标，淬火后W18Cr4V一般需在560℃进行三次回火，回火后的显微组织为暗黑色针状回火马氏体的基体上，分布着亮白色块状碳化物。 W18Cr4V1280℃淬火 W18Cr4V淬火+三次回火 ? 1Cr18Ni9Ti 不锈钢（特殊性能钢） 在腐蚀介质中有抗腐蚀性能的钢是不锈钢。1Cr18Ni9Ti 是奥氏体型不锈钢。这类钢为了防锈，碳的质量分数较低，高含铬量是保证耐蚀性的主要因素，镍除了进一步提高耐蚀能力外，还扩大了奥氏体区域，从而在室温下能获得奥氏体组织。这种钢的平衡组织是奥氏体与合金碳化物，碳化物对材料耐蚀性有很大的损伤。为获得单一组织以提高耐蚀性，必须进行固溶处理：把钢加热到 1050～1150 ℃，使碳化物全部溶解，然后水淬，避免碳化物析出，在室温下得到单相奥氏体组织。奥氏体型不锈钢在450～850℃的加热和焊接时，晶界处会析出Cr23C6化合物，使晶界处贫铬，产生晶间腐蚀。加入Ti元素可形成稳定而弥散TiC 化合物，抑制铬碳化合物的产生和晶间腐蚀。1Cr18Ni9Ti由于耐腐蚀性高，所以要观察其组织就要用腐蚀性极强的浸蚀剂：王水溶液，其显微组织是单一的奥氏体，晶粒内有明显的孪晶。
喷射成形工艺参数对沉积坯质量的影响
２０19,Ｖｏl.33,Ｎｏ.２ ｗｗｗ.ｍａｔｅｒ-ｒｅｐ.ｃｏｍ lｕlｉｎｗｓ＠1６3.ｃｏｍ ＤＯＩ:1０.1189６/ｃlｄｂ.２０19０3００3 基金项目:上海3Ｄ打印材料工程技术研究中心(１5ＤＺ225１１00)；国家重点基础研究发展计划(20１１ＣＢ６0６303) ＴｈｉｓｗｏｒｋｗａｓｆｉｎａｎｃｉａｌｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＳｈａｎｇｈａｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ3ＤＰｒｉｎｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ(１5ＤＺ225１１00),ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＢａｓｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏ-ｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ(20１１ＣＢ６0６303). 喷射成形工艺参数对沉积坯质量的影响 卢 林 １,,吴文恒１,龙倩蕾１,张 亮１,张济山2 １ 上海材料研究所,上海3Ｄ打印材料工程技术研究中心,上海2004372 北京科技大学,新金属材料国家重点实验室,北京１00083 影响喷射成形沉积坯质量的参数众多，除材料本身特性参数外，制备工艺是决定沉积坯质量优劣的关键参数三本实验主要从沉积坯的外形二孔隙率二微观组织三个方面研究喷射成形过热度二雾化压力两个关键工艺参数对Ｍ3型高速钢沉积坯质量的影响规律三研究结果表明:过热度和雾化压力对沉积坯外形二孔隙率及微观组织的影响显著三过热度降低或雾化压力提高，沉积坯组织都将得到细化三过热度增大，沉积坯底部孔隙率降低，而边缘二表面二心部区域孔隙率先减小后增大三雾化压力提高，沉积坯底部二边缘二表面区域的孔隙率增大，而心部区域孔隙率先减小后增大三在过热度为1６０~18０?，雾化压力为０.45~０.5０ＭＰａ的条件下，单喷嘴雾化系统可获得外形优良二心部孔隙率低于4％二组织均匀细小的Ｍ3型高速钢沉积坯三 关键词 喷射成形 沉积坯 高速钢 过热度 孔隙率中图分类号:ＴＢ31 文献标识码:Ａ ＥｆｆｅcｔｓｏｆＳｐｒａｙＦｏｒｍｉｎｇＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆAｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄＢｉllｅｔ ＬＵＬｉｎ １,,ＷＵＷｅｎｈｅｎｇ１,ＬＯＮＧＱｉａｎｌｅｉ１,ＺＨＡＮＧＬｉａｎｇ１,ＺＨＡＮＧＪｉｓｈａｎ2 １ ＳｈａｎｇｈａｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆ3ＤＰｒｉｎｔｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ,ＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ,Ｓｈａｎｇｈａｉ2004372 ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭｅｔａｌｓ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ,ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ,Ｂｅｉｊｉｎｇ１00083 Ｔ ｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｑｕａlｉｔｙｏｆｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇｂｉllｅｔ.Ａｐａｒｔｆｒｏｍｔｈｅｏｗｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍａｔｅｒｉａl,ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａ-ｍｅｔｅｒｓｐlａｙａｃｒｕｃｉａl ｒｏlｅｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｑｕａlｉｔｙｏｆｔｈｅｂｉllｅｔ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｉllｅｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ.Ｅｍｐｈａｓｅｓｗｅｒｅｐlａｃｅｄｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔａｎｄｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｓｈａｐｅ,ｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｓｏlｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆａｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｉllｅｔｏｆＭ3ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅl.Ｔｈｅｒｅｓｕlｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓａｒｅｍａｒｋａｂlｅｉｍｐａｃｔｏｆｍｅlｔｓｕｐｅｒ-ｈｅａｔａｎｄｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｉllｅｔ.Ｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓlｙｒｅｆｉｎｅｄｓｏlｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕlｄｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｗｈｅｔｈｅｒｂｙｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔｏｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅ.Ｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｏｆｔｈｅｂｏｔｔｏｍｄｒｏｐｐｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔ,ｗｈｉlｅｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｉｎｔｈｅｅｄｇｅ,ｓｕｒｆａｃｅａｎｄｃｅｎｔｅｒｒｅｇｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔ.Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ,ｔｈｅｖａlｕｅｏｆＰ(ｐｏｒｏｓｉｔｙ)ｉｎｃｒｅａｓｅｄｍｏｎｏｔｏｎｉｃａllｙｗｉｔｈｔｈｅｒｉｓｅｏｆｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｂｏｔｔｏｍ,ｓｕｒｆａｃｅ,ａｎｄｐｅｒｉｐｈｅｒｙｚｏｎｅｓ,ｗｈｅｒｅａｓｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｙｏｆｔｈｅｃｅｎｔｒａl ｚｏｎｅｄｅｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔlｙａｎｄｔｈｅｎｇｒｅｗｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅ.Ａｈｉｇｈｑｕａlｉｔｙａｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｉllｅｔｗｉｔｈｔｈｅｄｅｓｉｒｅｄｓｈａｐｅ,lｏｗｐｏ-ｒｏｓｉｔｙａｎｄｆｉｎｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕlｄｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇｕｎｄｅｒｔｈｅｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔｏｆ1６０ 18０?ａｎｄｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆ０.45 ０.5ＭＰａ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅlｙ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇ,ａｓ-ｄｅｐｏｓｉｔｅｄｂｉllｅｔ,ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅl,ｍｅlｔｓｕｐｅｒｈｅａｔ,ｐｏｒｏｓｉｔｙ 0 引言 喷射成形是在１9６8年英国Ｓｗａｎｓｅａ大学Ｓｉｎｇｅｒ教授提出的喷射沉积概念[１]基础上发展而来的一种快速凝固技术三其基本原理是利用高速雾化介质(氮气或氩气)的冲击作用将熔融金属或合金液流雾化成弥散二细小的熔滴,并将其喷射沉积到接收基板上形成沉积坯三在雾化过程中,熔滴与高速气流之间存在强烈的对流导热,且熔滴还会受到接收基板的急速冷却,使得喷射成形材料组织具有快速凝固特征三除此之外,喷射成形还具有近终形成形能力[2-4],可通过设计接收基板形状而直接成形出多种接近零件实际形状的坯件三 因此,在2１世纪冶金领域三大前沿技术---熔融还原二薄板坯连铸连轧二半固态加工中,喷射成形作为一种半固态近终形加工技术,受到国内外研究者的广泛关注,被称为 未来材料制备技术之星 [4]三 采用强碳化物形成元素合金化提高耐磨性并结合快速凝固技术改善强韧性已成为高速钢的主要研发趋势三快速凝固技术可消除高速钢中的宏观偏析,并改善高速钢中大量 第二相碳化物的尺寸及分布,从而提高高速钢的综合性能三尽管粉末冶金高速钢也具有快速凝固组织特征和较优良的综合性能,但其制备工艺复杂,工序步骤多[5],生产成本高三 喷射成形作为一种短流程快速凝固技术,相对于粉末冶金技术而言,其工艺流程简单且工序少三因此,利用喷射成形快速凝固技术制备低成本二高性能的高速钢成为当前研究的热点三 从工艺过程控制角度而言,喷射成形是一种由多工艺参数共同控制的复杂工艺过程三由于其过程复杂,影响参数众多,实际中通常可将其工艺参数分为两大类:一类为独立的并可直接控制的工艺参数,如雾化压力二熔体过热度二金属液流量等三另一类为过程参数,其中最为关键的两个过程参数是沉积前熔滴状态(熔滴中固相体积分数)和沉积坯表面状态三关于过热度二雾化压力等直接工艺参数对高速钢熔滴状态及沉积坯表面形貌影响的模拟研究已有大量文献报道[６-１3],而关于工艺参数对高速钢沉积坯质量影响的实验研究则相对较少[１4-１5]三本工作揭示了喷射成形过程中过热度二雾化压力等关键工艺参数对Ｍ3型高速钢沉积坯质量的影响0 93万方数据
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术 钢纤维混凝土是在混凝土中均匀的掺加适量乱向分布的短钢纤维的复合材料，它不仅具有混凝土本身的优点，由于钢纤维的掺入，更使混凝土基体产生增强、增韧以及阻裂的效果。钢纤维喷射混凝土则是以压缩的空气为动力，用喷射机喷敷于工程结构物面上的钢纤维混凝土，按照施工方法可以分为干喷、湿喷以及半湿喷三种。 １钢纤维喷射混凝土的特点 １．１强度高、韧性好。抗拉强度可以提高10%～50%，抗剪强度平均提高60%～80%，对混凝土的裂缝控制效果更为突出，提高裂后的强度，有效的阻止裂缝的扩大，具有很高的韧性，钢纤维混凝土也具有很好的抗冲击、抗疲劳、抗震动、抗爆炸等性能。 １．２施工方便。施工时可以省去钢筋网的架设，钢纤维混凝土在没有钢筋网时也可以达到和岩石很好的黏结，施工方便，同时节省了工程量，钢纤维喷射混凝土的集料回弹率比普通的喷射混凝土小5%～10%，降低了造价。 ２钢纤维混凝土的力学性能及试验方法 ２．１抗压、弯拉强度要求及试验方法 抗压强度是评定喷射质量的一个参考指标，钢纤维喷射混凝土的抗压强度要能够达到设计要求的强度等级，钢纤维混凝土的强度等级不小于CF30，评定方法和普通的混凝土评定方法大致相同。 弯拉强度要复合相关规范的要求，一般情况下要符合下表。 ２．２弯曲韧性要求及试验方法 为了保证结构在围岩变形和岩块坍落等荷载的作用下，钢纤维喷射混凝土有足够的承载力和耗能能力，确保围岩和结构的安全性和稳定性，要对钢纤维喷射混凝土的韧性指标做出严格要求。 一般采用较为简单的方法，采用韧度比规定的韧性要求，确保钢纤维喷射混凝土的韧度比大于等于0.70。 ２．３试件制备和试验的特殊要求 在试配阶段可以采用拌合模筑方法进行成型，研究其各组分的最佳配合比、所能达到的强度、外加剂和掺合料的适用性等。但是在正式配合比和施工检验时则必须采用喷射成型切割的试件进行，因为模筑和喷射的成型的混凝土有很大的差别。 采用喷射大板成型切割而成的试块进行弯曲韧性和积累耗能的试验，模板可以采用钢模板或者木模板，保证底部模板具有足够的强度，高度和切割后的截面高度保持相同，喷射时模板底部要与水平呈45°夹角，喷射用的其他设备尽可能的与施工时相同，完成后养护7天进行切割处理。 试件切割时舍弃边沿的125mm，梁试件可以切割成100mm×100mm×350mm 或者75mm×125mm×600mm，板试件可以切割成600mm×600mm。试验时将喷射的顶面放在受拉面。 喷射混凝土和岩面或者混凝土面的黏结强度试验可以采用现场拉拔法，或者切割试件直接拉伸法进行测量。拉拔法是采用钻芯法进行钻取芯样，直径在50～60mm为宜，在圆芯面上用高强树脂贴上拉拔连接件，使用千斤顶、荷载传感器和小型承力架组成的试验装置对喷射混凝土芯样进行拉拔，利用最大拔出力计算
高速钢(红硬性)
高速钢的红硬性 开放分类：冶金1. 概述高速钢又名风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。它是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点，可以用来制造切削工具。高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过退火、淬火、回火等一系列过程。退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860～880℃。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800～850℃预热(以免引起大的热应力)，然后迅速加热到淬火温度1220～1250℃，后油冷。工厂均采用盐炉加热。淬火后因内部组织还保留一部分(约30%)残余奥氏体没有转变成马氏体，影
响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2～3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。(1)生产制造方法：通常采用电炉生产，近来曾采用粉末冶金方法生产高速钢，使碳化物呈极细小的颗粒均匀地分布在基体上，提高了使用寿命。(2)用途：用于制造各种切削工具。如车刀、钴头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。2. 主要生产厂我国大连钢厂、重庆钢厂、上海钢厂是生产高速钢的主要生产厂。3. 主要进口生产国家我国主要从日本、俄罗斯、德国、巴西等国进口。 4. 种类有钨系高速钢和钼系高速钢两大类。钨系高速钢有W 18 CR 4 V,钼系高速钢有Ｗ6 Mo 5 Cr 4 V 2 等。 热处理概述 金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热、保温、冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的工艺方法。 1．金属组织 金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。
高速钢循环深冷处理后的显微组织和力学性能
高速钢循环深冷处理后的显微组织和力学性能 段春争,王敏杰 (大连理工大学机械工程学院精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连 116023) 摘要:采用X 射线衍射、透射电镜以及力学性能试验等分析方法,研究了多次循环深冷处理对W 6Mo5Cr4V2高速钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,与一次长时间深冷处理相比,多次短时循环深冷处理后W 6Mo5Cr4V2钢中马氏体的c /a 和含碳量明显减小,残留奥氏体数量进一步降低,有大量新的超细弥散碳化物颗粒沿马氏体孪晶带和位错线析出,碳化物的平均粒度显著降低。经多次短时间循环深冷处理后高速钢力学性能更好,因此在实际生产中应适当增加深冷处理次数。 关键词:循环深冷处理;W 6Mo5Cr4V2高速钢;显微组织;力学性能中图分类号:TG156.91 文献标识码:A 文章编号:025426051(2008)0320090204 M i crostructure and m echan i ca l properti es of h i gh speed steel after cycli c cryogen i c trea t m en t DUAN Chun 2zheng,WANG M in 2jie (Dalian University of Technol ogy,School ofMechanical Engineering,Key Laborat ory ofM inistry of Educati on f or Precisi on and Non 2traditi onalMachining,Dalian L iaonin g 116023,China )Abstract:The influence of cyclic cryogenic treat m ent on the m icr ostructure and mechanical p r operties of W 6Mo5Cr4V2hig h s peed steel was studied by XRD,TE M and mechanical p r operties test .The results show that,compared with single l ong t i m e cryogenic treat m ent,the short ti m e cyclic cryogenic treat m ent gain much l ower c /a rati o and carbon content of martensite,and less residual austenite .After cyclic short ti m e cryogenic treat m ent,a l ot of ne w ultra 2fine dis persed car 2bide particles p reci p itate on the t w in bands and disl ocati on lines of martensite and the average carbide size decreases,and the mechanical p r operties i m p r ove significantly .Therefore,it is beneficial t o increase the cryogenic treat m ent ti m es in p ractical app licati on . Key words:cyclic cryogenic treat m ent;W 6Mo5Cr4V2high s peed steel;m icr ostructure;mechanical p r operties 作者简介:段春争(1970—),男,黑龙江鹤岗人,博士,讲师,主要研究方向金属材料的深冷处理工艺及机理,金属切削理论。联系电话:0411283015033 E 2mail:dbf71@https://www.wendangku.net/doc/7c999812.html, 收稿日期:2007210228 深冷处理作为一种改善金属材料综合力学性能的手段,因具有成本低、设备简单、耗能少且无污染等优点,而越来越受到人们的重视。大量研究表明 [123] ,通过合理制定深冷处理工艺可以明显提高合 金工具钢和碳素工具钢等钢材的力学性能,硬度可 提高1～3HRC,使用寿命提高1～10倍。对于深冷处理机理方面,普遍认为残留奥氏体转化为马氏体以及析出弥散碳化物是深冷处理后钢铁材料综合力学性能明显改善的主要原因 [426] 。高速钢常用于制 作切削刀具和精密冷作模具,高速钢刀具经深冷处理后其红硬性和刀具寿命大幅度提高 [7] 。但是,与1 次长时间深冷处理相比,循环深冷处理对微观组织和力学性能的影响还缺乏深入研究,多次循环深冷处理效果是否更好尚不能确定。本研究采用X 射线 参考文献: [1] 钱建刚,李 荻,郭宝兰.镁合金的化学转化膜[J ].材 料保护,2002,35(3):526. [2] Thomas J R,Darryl L A.H igh ductility magnesium all oys in aut omotive app licati ons [J ].Advanced M aterial &Pr oces 2ses,1994,145(6):28232. [3] 房灿峰,张兴国,于延浩,等.镁合金的性能、成形技术 及其应用研究[J ].金属热处理,2006,31(3):12216. [4] Song G,A trens A.Recent insights int o the mechanis m of magnesium corr osi on and research suggesti ons [J ].Ad 2vanced Engineering M aterials,2007,9(3):1772183. [5] 张永君,严川伟,王福会,等.镁的应用及其腐蚀与防护 [J ].材料保护,2002,35(4):426. [6] 周婉秋,单大勇,曾荣昌,等.镁合金的腐蚀行为与表面 防护方法[J ].材料保护,2002,35(7):123. [7] 王 洁,丁毅.镁合金化学转化处理[J ].材料保护, 2006,39(7):38241. [8] 李金桂,吴再思.防腐蚀表面工程技术[M ].北京:化学 工业出版社,2003. [9] 郑 臻,余新泉,孙扬善.前处理对镁合金化学镀镍结 合力的影响[J ].中国腐蚀与防护学报,2006,26(4): 2212226.