Lingyun XU
,
Xiaochun WU
,
Hongbin WANG
材料科学技术（英）
In order to lower the boriding temperature of hot work steel H13, method of surface mechanical attrition treatment (SMAT), which can make the grain size of the surface reach nano-scale, was used before pack boriding. The growth of the boride layer was studied in a function of boriding temperature and time. By TEM (transmission electron microscopy), SEM (scanning electron microscopy), XRD (x-ray diffraction) and microhardness tests, the grain size, thermal stability of the nano-structured (NS) surface and the thickness, appearance, phases of the surface boride layer were studied. Kinetic of boriding was compared between untreated samples and treated samples. Results showed that after SMAT, the boride layer was thicker and the hardness gradient was smoother. Furthermore, after boriding at a low temperature of 700℃ for 8 h, a boride layer of about 5 μm formed on the NS surface. This layer was toothlike and wedged into the substrate, which made the surface layer combine well with the substrate. The phase of the boride layer was Fe2B. Research on boriding kinetics indicated that the activation energy was decreased for the treated samples.
关键词:
Boriding
,
表面机械研磨处理
,
H13钢
,
渗硼动力学
朱瑞华
,
田林海
,
鲍明东
,
马永
,
唐宾
机械工程材料
采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化，通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层。用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成，借助球一盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al2O3。球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明：渗层主要由ε-Fe2-3N、γ＇-Fe，N和少量α-Fe、Fe2O3、Fe2O4相构成；渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层，渗氮温度为570℃、气压为200，300Pa和渗氮温度为540C、气压为100Pa时渗层只有扩散层，而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成；氮化后表面硬度为1100～1200HV，较基体增加1倍左右；在温度为570℃、气压200Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低，磨痕宽度变窄，比磨损率明显降低，耐磨性明显改善。
关键词:
离子氮化
,
H13钢
,
白亮层
,
耐磨性能
徐永礼
,
庞祖高
,
马宽猷
,
韦曼云
,
黄银燕
表面技术
利用扫描电镜、X射线衍射分析技术,对比经过RE-N-C-S-V-Nb多元共渗处理、气体渗氮处理和淬火+回火处理的H13钢三种试样的热疲劳性能,依据裂纹特征、裂纹结构,证明RE-N-C-S-V-Nb多元共渗H13钢具有较强的抗热疲劳性能.研究了多元共渗钒铌碳氮化物的细晶强化作用和位错强化作用,及其对钢热稳定性、高温硬度和抗氧化性的影响,从理论上揭示了RE-N-C-S-V-Nb多元共渗对热疲劳性能的强化机制.
关键词:
H13钢
,
多元共渗
,
热疲劳性
,
热稳定性
,
抗氧化性
田俊
,
刘岩
,
成国光
钢铁
对H13钢试样进行了退火试验,对退火前后试样进行了硬度测试及扫描电镜和能谱分析。分析了H13钢热轧材硬度不均匀性的形成原因。结果表明,低倍＂黑斑＂区域硬度平均值为91.43HRB,比正常区域高7.53%;＂黑斑＂区域主要由＂白斑＂和＂黑色质点＂组成,＂白斑＂化学成分主要是铁,＂黑色质点＂主要成分为合金碳化物;H13钢试样经退火后,原＂黑斑＂区域硬度明显降低,从190.2HB下降到168.26HB,退火后＂黑色质点＂尺寸变小,其碳质量分数大幅度降低,从80%下降到15%;H13钢热轧材硬度不均匀主要是由于钢液凝固过程中成分不均匀所致。
关键词:
H13钢
,
黑斑
,
碳化物
,
硬度
,
退火
裴悦凯
,
马党参
,
刘宝石
,
陈再枝
,
周荣
,
周健
钢铁
利用金相显微镜及SEM研究了在单向热锻拔长的工艺下,锻造比的不同对H13电炉钢组织和力学性能的影响。结果表明：同一锻造比下H13电炉钢的横向冲击功明显小于纵向,且无论在钢锭的横向、纵向边部到心部的冲击功越来越差;不同的锻造比对横向冲击功影响不大,而随着锻造比的增大纵向冲击功增大。研究表明,单向热锻拔长不能有效地提高钢材横向止裂性能;电炉H13热作模具钢的锻造比控制在4～6的范围内较为合适。
关键词:
H13钢
,
带状偏析
,
锻造比
,
共晶碳化物
,
冲击性能
张豪
,
许向敏
,
费晓燕
,
多树旺
人工晶体学报
为了提高H13钢的抗高温氧化能力,在H13钢表面沉积了一层CrTiAlN薄膜.采用XRD和SEM分析了H13钢氧化前后的相组成及其表、截面形貌.结果表明:涂层为柱状晶结构,主要有三部分组成:里层为Cr结合层,中间为CrN过渡层,外层是CrTiAlN梯度涂层.H13钢在氧化时,在其表面发生了Cr的选择性氧化,但是Cr含量低,未能形成连续的防护层,最终导致基体元素不断地氧化,生成了大量的α-Fe2O3颗粒.CrTiAlN涂层在800℃时具有良好的抗高温氧化性能,涂层氧化时主要是O向里扩散占优势,没有出现裂纹和剥落,而且观察到了“钉扎效应”.900℃时,涂层失效.
关键词:
H13钢
,
磁控溅射
,
CrTiAlN涂层
,
高温氧化
薛松
,
周杰
,
张艳伟
,
耿佩
材料热处理学报
H13热作模具钢在850℃保温2 h后,以25℃/h速度缓慢冷却至室温。用SEM观察合金组织经球化退火处理后的形态变化,用EDS、XRD、TEM和萃取分离方法对H13钢退火态中碳化物进行了定性和定量分析。结果表明,经850℃球化退火处理后,合金中原有的马氏体组织和珠光体组织基本转化成球状碳化物,主要碳化物类型有4种：MC、M6C、M7C3、M23C6,而且不同类型的碳化物所含的主要合金元素不同,MC中的主要合金元素为V,M7C3和M23C6中的主要合金元素为Cr,M6C中的主要合金元素为Mo和Cr。
关键词:
H13钢
,
碳化物
,
球化退火
,
显微组织
吴政
,
李晶
,
史成斌
,
杜刚
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201510002
采用 CaO-MgO-Al2 O 3-SiO 2-CaF2渣系的精炼渣,研究了渣系中 MgO 含量对镁铝铁合金脱氧 H13钢中夹杂物密度、尺寸和成分的影响.结果表明：采用质量分数5％MgO 精炼渣精炼后,钢中的夹杂物最少,密度为55．62个.mm-2,夹杂物尺寸均小于8μm；当 MgO 的质量分数低于或高于5％时,夹杂物数量都较多,都含有尺寸为8~10μm 的大型夹杂物；当精炼渣中 MgO 的质量分数为0时,钢中夹杂物主要为 MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2,当精炼渣中 MgO 的质量分数为5％,8％和12％时,钢中的夹杂物分别主要为 MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2、MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2-CaO、MgO.Al2 O 3和 Al2 O 3-SiO 2-CaO-MgO；通过热力学数据计算得到的与钢中镁、铝相对应的氧化物稳定区图与试验得到的 A 类夹杂物的成分一致.
关键词:
夹杂物
,
H13 钢
,
镁铝尖晶石
,
热力学
,
镁
史云龙
,
张钊
,
吴红兵
兵器材料科学与工程
模具的断裂及裂纹萌生与扩展问题一直是影响模具寿命的重要因素。在扩展有限元法基本原理的基础上，以ABAQUS为平台，利用XFEM模拟模具钢H13的裂纹扩展问题，得到单边缺口拉伸试件的裂纹扩展过程及裂纹尖端的应力分布和变化曲线。研究载荷、裂纹长度、构件几何参数对裂纹尖端应力强度因子的影响，输出静态裂纹的应力强度因子，并与解析解进行比较。结果表明，扩展有限元法能够有效进行裂纹开裂及扩展过程的仿真。数值模拟不受单边边界条件的制约，无需单元的局部加密，有效减少单元数量，节省了计算成本。
关键词:
H13钢
,
XFEM
,
裂纹扩展
,
应力强度因子
,
数值模拟
王明伟
,
潘仁
,
李姝
,
周茂军
,
张立文
材料热处理学报
利用DZ-4000(Ⅲ)型电火花沉积/堆焊机,以WC为电极材料,采用氩气为保护气对H13钢基体进行了电火花表面强化.利用扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪和显微硬度计等对沉积层的成分、组织、硬度和表面粗糙度进行了研究.结果表明,利用电火花沉积工艺可获得组织均匀、致密,且与基体呈冶金结合的沉积层,沉积层平均厚度约60μm.沉积层主要由Fe3W3C、(CrFe)7C3和W2C等相组成.沉积层的平均显微硬度为1321.4 HV0.05,约为基体硬度的3倍.
关键词:
H13钢
,
电火花沉积
,
表面改性
,
WC
