YG8硬质合金与2Cr13马氏体不锈钢真空钎焊及热处理一体化工艺研究(1)
2Cr13马氏体不锈钢的激光焊接组织及性能研究

文章编号:1002-6886(2008)06-0070-022Cr13马氏体不锈钢的激光焊接组织及性能研究余和国,赵飞(通讯作者)(贵州大学材料科学与冶金工程学院,贵州贵阳550003) 作者简介:余和国(1984-),男,贵州毕节人,贵州大学材料学院材料物理专业04级本科生。
收稿日期:2008-9-23摘要:利用OM 、显微硬度仪和电子万能试验机对激光焊接2Cr13马氏体不锈钢的接头显微组织、硬度和抗拉强度进行了研究。
结果表明:焊缝中心区组织为等轴晶、近中心区为柱状晶,熔合区为枝状晶和少量的胞状晶,热影响区(H.A.Z )主要由针状马氏体组织组成;焊缝中心区最高硬度约为Hv330,H.A.Z 的平均硬度约为Hv265,基材平均硬度约为Hv270,从H.A.Z 到基材硬度明显下降;焊接接头的抗拉强度平均值为491MPa ,宏观断口为脆性断裂特征。
关键词:2Cr13 马氏体不锈钢 激光焊接 组织 性能Microstructure and Properties of Martensite Stainless Steel 2C r13by Laser WeldingYU H eguo ,ZH AO FeiAbstract :Microstructure ,properties ,and tensile strengt h were investigated by means of OM ,Microhardness Testing Ma 2chine and Electronic Universal Testing Machine.The result s show t hat microstructure of central welding zone ,near central zone and fusion zone is equiaxed crystal ,dendrite crystal ,rough cylindrical crystaland a little cellular crystal respectively.Micro 2structure of H.A.Z is mainly needle martensite.The highest hardness value of welding zone is Hv330,t he average hardness of H.A.Z is Hv265,moreover ,t he average hardness of substrate is Hv270.The hardness decreases significantly from H.A.Z to Substrate.The average tensile strengt h of welding joint s is approximately 491MPa.The macro fracture appears t hat t he fracture is brittle obviously.K eyw ords :2Cr13,martensite stainless steel ,laser welding ,microstructure ,properties0 引言激光束焊接是一种高能密度的熔焊焊接方法。
YG8硬质合金和低碳钢的高频感应钎焊_李卓然

图 5 接头 断口 XRD衍射结果 Fig.5 XRD patternsofinterfaceofsteel/BNi2/YG8
同时增加了钎缝的强度 .保温时间为 5 min时获得 最大抗剪强度为 441 MPa.随着保温时间进一步增 加 , 钎缝中的 η相呈花纹状均匀分布 , 使得钎缝性 能得到进一步加强 , 但在硬质合金母材一侧 , WC颗 粒和 η相不断长大 , 其中一部分弥散分解成花纹状 分布在钎缝中 , 还有部分大尺寸晶粒未充分分解而 残留在硬质合金母材一侧 .导致钎焊接头抗剪强度 未能进一步提高 , 反而有所下降 .
图 3给出钎焊接头的元素定量线扫描分析 .由 图中可以看出 , Ⅰ 区与 Ⅱ区有一定量的 Ni元素和 Fe元素 , 且沿垂直钎缝方向 , 由低碳钢母材向钎缝
图 2 钎缝接头界面组织 Fig.2 Jointinterfaceofmildsteel/BNi2/YG8
方向 , Fe元素逐渐减少 , Ni元素含量逐渐增多 , 可以 判断 Ⅰ 区与 Ⅱ区中应为固溶体组织 .Ⅱ区为 Ni基 固溶体相 , 即 Ni(s.s).Ⅳ区中 W含量明显上升 , Ni 含量下降 , 确定 Ⅳ区为含 W的化合物相 .Ⅴ区靠近 钎缝一侧与 Ⅱ区在形貌和元素分布上类似 , 可确定 为 Ni(s.s);靠近 YG8母材一侧 , W含量较钎缝高 , 且稳定在一定数值不变 .
Fe
W
Co
Cr
Si
92.0
2.36
2.66
1.00
硬质合金YG8高速磨削工艺试验研究

CHENG n,YU in Mi Ja wu,XI ih ,S E Gu z i HANG e t o Zh n a
( a o a E gneigR sac e t r g fce c r dn , u a nvr t,C a gh 0 2 C N) N t n l n ier eerhC ne f hEf i yG i ig H nnU iesy h n sa4 8 , H i n r o Hi i n n i 1 0
( 湖南大 学 国家高 效磨 削工 程技 术研 究 中心 , 湖南 长 沙 4 0 8 ) 1 0 2
摘 要: 采用树 脂 结合 剂金 刚石砂 轮 , 硬 质合 金 Y 对 G8进 行 了高速 磨 削工艺 试验 研究 , 测得 了不 同砂 轮线 速
度 、 削深 度和 工作 台速 度条 件 下的磨 削 力和表 面粗 糙度 , 磨 并对 磨 削的 表面形 貌进 行 了观测 , 揭示 了 硬 质 合金 Y G8高速磨 削 的材料 去 除机理 。试 验 结果 表 明 : 高速 磨 削技 术 应 用 于硬 质 合 金材 料 的 将 加 工是 一种 切 实可行 的加 工方 法 , 能得 到 较 好 的表 面 质量 并提 高 加 工 效 率 。随 着 砂 轮线 速 度 的 增 加 , 者工作 台速 度 和磨 削深 度 的减 小 , 削的最 大 未 变形 切屑 厚 度 减 小 , 削力 减 小 。 或 磨 磨 材料 的 比磨
go n u f c u lt r u d s ra e q aiy,whih i fu n e yv ro swh e p e s,f e a e n p h fc t Ex e i c n l e c d b a i u e ls e d e d r tsa d de t so u . p r— me tlr s t a e h wn t a h ma i na e ul h v s o h tt e s x mum c i h c e s e r a e h p t ikn s d c e s d, whi h e l p e i n l t e wh e s e dng i ・ e
18_8不锈钢与3Cr13钢的焊接工艺研究

收稿日期:1998-11-2718-8不锈钢与3Cr 13钢的焊接工艺研究刘天民 午秀芝(兰州铁道学院机械工厂 兰州 730070) (甘肃商业机械研究所 兰州 730050)摘 要: 1828不锈钢与3C r 13钢的焊接,为异种金属的焊接。
根据金属的可焊性组织与成分的分析研究,初步选择了3种焊接材料,进行了不同焊接工艺的试验,最终确定了A 307焊接材料和相应的焊接工艺,成功地进行了焊接。
关键词: 异种金属 1828钢 3C r 13分类号: T G 4571111828不锈钢与3C r 13钢的焊接工艺,从组织上来说属于异种钢的焊接,根据这两种钢的可焊性分析,分别做以下几个方面的研究。
1 可焊性分析1828不锈钢属于奥氏体不锈钢,可焊性比较好。
这类钢焊接时要特别注意接头在450℃到850℃的停留时间,其原因是容易产生晶间腐蚀和热裂等缺陷。
在操作时应取小电流,快焊速,多层多道不作横向摆动,来减小焊接线能量,控制层间温度。
也可以采取水冷的方法,以缩短接头在焊接热影响区的停留时间。
3C r 13钢属于马氏体不锈钢,含碳量较高,有较强的淬硬倾向。
在热影响区易产生粗大的马氏体组织,焊接时残余应力较大,冷裂倾向就更大。
为了防止焊接接头的淬硬倾向和冷裂,除选用低氢型焊接材料外,还应采取焊前预热和焊后缓冷措施。
操作时应适当加大线能量,焊后再进行高温回火以消除应力,来改善接头的组织性能。
2 奥氏和马氏体钢的焊接分析211 焊缝金相组织分析1828钢与3C r 13钢焊接时,焊缝金属的组织,可通过它们的C r 含量和N i 含量在图1所示的组织中找出可能形成的金相组织。
这两种金属的C r 、N i 含量可按下式计算:C r %=(C r +M o +1.5Si +0.5N b )%N i %=(N i +30C +0.5M n )%表1给出了这两种材料的C r 和N i 的计算结果。
根据这一计算结果,在图1中找出3C r 13钢的C r 、N i 的交点1,该点组织为A +M ;1828钢的C r 、N i 的交点2,该点组织为A +0~5%F 。
YG8硬质合金工艺设计(终)

YG8硬质合金工艺设计一、Y G8硬质合金简介硬质合金:硬质合金是以难熔金属硬质化合物(硬质相或陶瓷相)为基以金属为粘结剂(金属相),以粉末冶金的方法制出高硬度、高耐磨性材料,也称金属陶瓷材料。
常用的硬质相是碳化物、氮化物、硼化物和硅化物。
硬质合金广泛用作切削刀具、冲击工具、耐磨耐蚀零部件等,在切削加工、地质勘探、矿藏开采、石油钻井、模具制造等方面发挥重要作用。
释义:其牌号(YG8)是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。
YG8,表示平均W(Co)=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。
YG8是钨钴类材料,主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。
耐磨性良好,是应力很大条件下的拉深模,适于拉制直径<50mm的钢、非铁金属丝及其合金线材或棒材,也用于尺寸较小工作载荷不大的冲压模和铆钉顶锻模。
YG8是高级制模材料,不经热处理,内、外硬度均匀一致。
适用于标准件、轴承等制作用的冷镦、冷冲、冷压模具的制作。
二、原料制备1、WC粉的制备钨粉的碳化工艺中总反应式为:W+C=WC可分为通氢气和不通氢气两种情况。
通氢气时,C+2H2=CH4,生成的CH4在高温不稳定,发生分解,此时的炭活性高,沉积在钨粉上,并向钨粉颗粒内部扩散,H2又与炭黑反应生成甲烷,如此往复循环。
碳化设备:•石墨管电炉。
优点是结构简单,升温速度快,工作温度高(可达2500℃);缺点电阻小,需配备低电压高电流变压器,炉管寿命短。
•感应碳化炉。
生产中炉料受热均匀,生产中炉子升温快降温快,使用寿命比石墨管电炉长,但只能间断作业,设备消耗功率大。
•全自动钼丝碳化炉。
炉体采用自动进出料,送料机构和炉门边锁由光电信息传输,所有动作由PLC控制执行,进料端炉门导向槽密封,气帘保护,密封性好,耗气量少,无炉管渗碳现象,控温精确,受热均匀、能耗低、自动化程度高,利于控制金属粉末碳含量。
主要适用于金属粉末的碳化和复式碳化及还原。
马氏体型不锈钢(L80-13Cr)焊后热处理工艺研究

0 2 0
( )L 01 C 马氏体型不锈钢焊后 回火处理 工艺规 3 8 —3 r
时 间/ n mi
范 ,作为焊后 热处理工艺文件具有指 导作用 ,达 到了降
图 5 回火处理温度一 时间曲线
低硬度 、去除应力 的 目的。MW
(0 0 4 9 2 10 0 )
( 接第4 上 4页)
织 ,使焊接接头变得 又硬 又脆 ,组 织应 力也 随之增 大 ;
L01C 马氏体 型不 锈钢焊 后 回火处理 工艺 规范 : 8. r 3 焊后立 即 用保 温材 料 保 温 ,在 10—10 0 5o 温 3 C保 0—
6mn 0 i ,由 10—10 0 5 ℃升温 至 4 0 ,升 温速度不 限制 , 2℃ 从 40 2 %升温 至 60~ 2 ℃ ,升温速度应 < 6 ℃/ 。保 8 70 20 h
3 .结语
( )L01C 马 氏体型不锈钢焊态热影 响区的硬度 1 8・ r 3
很高 ,需要 去除焊接应力和降低硬 度。焊件焊后 直接空 冷到室温后再进行热处理 ,则马 氏体不 锈耐热钢会 出现
空气淬硬倾 向。因此 ,焊后 回火处理前对焊 件温度有 一
定 的要求 ,焊件焊后不可 以随意从焊接温度 直接升温进 行 回火处理 。
60 0 ℃以下 回火对 降低硬度 实 际作用不 大。马 氏体不锈
钢 回火温度范围 6 0~ 2 %。 5 70
仍然高于 2 H C 3R 。
( )焊后 回火处理 温度 和时 间的确认 3
从表 3的试
验数据分析 :焊态下热 影响 区的最 高硬度 5 H 3 V,说 明
焊态下有硬脆 的马 氏体存在。 焊后 回火处理前对焊件温度有一定 的要 求 ,焊件焊
YG8硬质合金的热疲劳性能研究的开题报告

YG8硬质合金的热疲劳性能研究的开题报告
1. 研究背景
YG8硬质合金是一种重要的切削工具材料,广泛应用于机械加工、
航空航天等领域。
然而,在高温高压环境下,YG8硬质合金易发生热疲
劳现象,导致材料性能急剧下降,影响材料使用寿命和性能稳定性。
因此,研究YG8硬质合金的热疲劳性能,对于提高材料的耐用性和可靠性
具有重要意义。
2. 研究目的
本研究旨在探究YG8硬质合金在高温高压环境下的热疲劳行为,并
分析影响热疲劳性能的因素,为制定相应的材料设计和加工工艺提供基
础数据和理论支持。
3. 研究方法
本研究将采用疲劳试验和微观结构分析相结合的方法,研究YG8硬
质合金在高温高压下的疲劳性能。
具体方法如下:
(1)样品制备:选取标准YG8硬质合金材料,根据疲劳试验标准
制备不同尺寸和形状的试样。
(2)疲劳试验:采用疲劳试验机对试样进行高温高压下的疲劳试验,记录试样的变形和裂纹扩展情况,以评价YG8硬质合金的热疲劳性能。
(3)微观结构分析:采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等技术
对试样进行微观结构分析,研究试样受热疲劳作用后的微观结构变化,
探讨热疲劳发生的机理和影响因素。
4. 研究意义
通过本研究,可以深入了解YG8硬质合金在高温高压环境下的热疲
劳行为和影响因素,为制定相应的材料设计和加工工艺提供依据和理论
支持。
同时,也为提高YG8硬质合金材料的耐用性和可靠性,促进切削工具行业的发展做出贡献。
YG8硬质合金混料生产工艺研究(DOC 12页)_New

YG8硬质合金混料生产工艺研究(DOC 12页)_NewYG8硬质合金混料生产工艺研究(DOC 12页)湖南冶金职业技术学院毕业论文任务书论文题目:YG8硬质合金混料工艺研究学号:29 姓名:XXX专业:金属材料工程指导教师:蒋漫文一、主要内容及基本要求主要内容:实践研究了YG8硬质合金混料工艺,其中包括混料工艺流程,各粉末各参数对混料工艺的影响以及混料工艺对后续工艺和产品性能的影响。
基本要求:1、论文格式准确,论文内容条理清楚有序。
2、混料过程各成分配料比严格按照理论值进行。
3、实验过程严谨认真,将各种误差缩少到最低程度。
4、认真分析数据,得出精确新颖的结论。
5、实验过程中严格按照指导老师的要求进行设备操作并记录号相关数据。
目录摘要Abstract1 前言 (1)2 实验方法 (1)2.1实验原料 (2)2.2实验设备 (2)3混料 (3)4压制 (3)5烧结 (7)6性能检测 (7)7 实验结果与分析 (8)8结论 (9)致谢 (10)YG8硬质合金混料生产工艺研究YG8 carbide production technology research —— mixing 摘要:本论文主要讨论研究在生产YG8硬质合金过程中,WC粉和钴粉的配料比例以及它们配料过程对后续生产工艺(压制、烧结)和产品性能的影响。
其中,详细计算和求证了WC粉和钴粉的配料比,混合料工艺流程中WC粉和钴粉的球磨和干燥,混料过程中杂质的控制以及混料后对实验结果的分析和总结。
关键词:粉末冶金 YG8硬质合金混料Abstract:This paper mainly discussed research on the production process, wc yg8 exhibitions and cobalt powder the proportion of the ingredients on the follow-up process and their production processes (coercion or sintering )and performance impact. the detailed calculation and verification the wc and cobalt powder of ingredients and mix materials in wc process flow and cobalt powder of ground and dry, mixing process impurities control and mixing after the experimental results of analysis and summary. Key words:powder metallurgy YG8 carbide mixed material1前言混合料制备时硬质合金生产过程的一个重要环节,在这个环节中将决定合金的基本成分和性能,还将决定混合料的烧结性能和压制性能。
40Cr钢与YG8硬质合金的真空钎焊工艺研究

40Cr钢与YG8硬质合金的真空钎焊工艺研究陆杨;王海龙;周基江【摘要】选用CuMnNi钎料,对40Cr钢与YG8硬质合金进行真空钎焊试验,研究钎焊温度和Ni中间层对钎焊接头性能的影响,并用三点弯曲试验确定最佳工艺参数;通过使用扫描电镜观察显微组织及能谱分析钎料中各元素在母材中的扩散情况,并结合钎料在40Cr钢和YG8硬质合金上铺展的润湿角的比较,探讨了该钎料与母材的结合性能.结果表明,采用0.2mm Ni中间层在1 020℃下钎焊,钎料与母材、中间层结合较好,无裂纹等缺陷,强度有一定提高.【期刊名称】《江苏科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2007(021)004【总页数】4页(P76-79)【关键词】真空钎焊;硬质合金;钎料;显微组织【作者】陆杨;王海龙;周基江【作者单位】江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学,材料科学与工程学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】TG4540 引言近年来,随着我国高等级公路和城市道路建设事业的高速发展,沥青砼路面铣刨机需求量急速上升,并引发了该设备配套刀具的需求量的增长。
硬质合金常作为刀具,多数情况下,要粘结到基体金属上,钎焊法是其中使用最多的一种[1]。
目前,该硬质合金刀具的生产制作技术,美国和德国的专业公司处于领先水平[2]。
国内已经着手该类刀具生产工艺的开发,有的厂家开始批量生产,然而实际使用过程中存在硬质合金刀头非正常脱落的问题,其原因是刀体与硬质合金刀头的钎焊工艺不合理[3]。
硬质合金的线膨胀系数与普通钢相比差别很大,前者为后者的二分之一[4]。
在钎焊后的冷却过程中会产生很大应力,易使硬质合金产生裂纹,这是硬质合金钎焊面临的主要问题之一,所以必须采取措施,尽可能减少钎焊应力。
本试验选用合适的钎料、适宜的钎焊工艺及加补偿垫片等措施,有效地降低了钎焊应力,实现了硬质合金与40Cr 钢的高质量钎焊,解决了硬质合金刀头非正常脱落的问题。
YG8硬质合金高速磨削工艺实验及优化研究

surface roughness and experimental results showed that lower grinding force,better high productivity were obtained during high-speed grinding process.. The high.speed grinding process parameters play
VH
高校教师硕士学位论文
主要符号索引
R 法向磨削力 切向磨削力 工作台速度 砂轮线速度 磨削深度
R%%即6
法向磨削力与垂直方向夹角 最大未变形切屑厚度 与砂轮形貌有关的常数 临界切深 砂轮直径 弹性模量 水平方向磨削力 比磨削能 随机误差 能量释放率 临界能量释放率 单位时间的金属磨去量
磨削宽度 垂直方向磨削力 表面粗糙度 砂轮当量直径 应力强度因子 临界断裂韧性
1.1高速磨削概述 1.1.1高速磨削特点
高速磨削是一种高效而经济地生产出高质量零件的现代加工技术,一般砂轮 线速度v,高于45m/s时就属于高速磨削。随着制造技术的发展,难加工材料(如硬 质合金、钛合金等)在各机械领域日益广泛应用,然而,采用普通磨削加工这些 难加工材料存在磨削力大,磨削温度高,砂轮易损耗,磨削比低、加工零件表面 质量差等缺点,因而制约了这些材料在工业界的大批量应用。高速磨削由于磨削 速度提高,大大改善了磨削加工中存在的诸多问题,使磨削加工业得到了迅猛发 展。该技术被国际上认为是“现代磨削技术的高峰’'【21。高速磨削具有下列优点【3・6】: (1)加工效率高。加工效率比普通磨削提高几倍甚至几十倍,从而大大缩短 加工时间,降低加工成本,节约生产场地。 (2)工件表面加工精度高。由于磨削速度高,导致磨削力减小,使磨床.砂轮 .工件这一系统受力变形小,零件加工精度得到提高,表面粗糙度随之下降。 (3)可减少砂轮磨损,大幅度延长砂轮寿命。 (4)可改善工件表面完整性,在使用大磨削用量和具有极高材料磨除率下, 磨削表面热损伤较小。 (5)易于实现对超硬材料和各种难加工材料的加工。由于高速/超高速磨削可 以塑性变形形式产生磨屑,使硬质合金等硬脆材料不再完全以脆性断裂的形式破 坏,同时对硬质合金、钛合金等难加工材料也会在高应变率的作用下改善磨削性
YG8硬质合金化学镀形貌和成分结合强度钎焊性能论文

YG8硬质合金Ni-Cu-P化学镀层制备及钎焊性能研究【摘要】硬质合金是一种高硬度、高耐磨性、良好红硬性和化学稳定性良好的碳化物烧结材料,其中YG8硬质合金在机械加工、地质勘探、矿山开采等工业领域应用最为广泛。
由于YG8硬质合金成形性能差,制造加工成本非常高,故常与塑性好的钢材钎焊在一起,作为工作部位使用。
但是YG8硬质合金和钢的热膨胀系数相差大,钎焊后焊缝应力较大,容易产生空穴、裂纹和断裂等缺陷,严重影响刀具的使用寿命。
本文尝试利用化学镀技术在YG8硬质合金表面预镀一层合金过渡层,提高焊缝结合强度,改善其钎焊性能。
YG8硬质合金化学镀的预处理涉及硬质合金的表面清洁、粗化、敏化和活化几个步骤,本文研究了硫脲和苯并三氮唑缓蚀剂对硬质合金王水清洗过程中表面脱Co现象的影响,探索活化方案对镀层形貌和性能的影响,得到最佳的预处理工艺。
本文采用三元化学镀的方式在YG8硬质合金表面镀覆Ni-Cu-P三元合金镀层,重点探讨镀液PH值、主盐硫酸铜浓度即镀液Ni/Cu原子比和镀覆温度对镀层组织形貌和膜基结合性能的影响,并利用优化的施镀工艺,通过对镀层进行焊锡铺展性实验和焊缝剪切强度测试,综合评价镀层对YG8硬质合金钎焊性能的影响,最终获得最佳镀覆工艺。
经过比较研究... 更多还原【Abstract】 Cermet has been one kind of material which hashigh hardness and wear resistance, good red-hardness and chemical stability, in which YG8 cermet is most widely appliedto many industrial fields, such as the mechanical processing, geological exploration and mining etc. Because of the high cost and poor toughness, processed into complex shape of cutting tools or drill is difficult, YG8 cemented carbide is often brazed together with steel which toughness is good. The thermal expansion coefficient be... 更多还原【关键词】YG8硬质合金;化学镀;形貌和成分;结合强度;钎焊性能;【Key words】YG8 cermet;electroless plating;morphology and composition;combining intensity;brazing performance;摘要5-6Abstract 6-7第一章绪论10-281.1 引言10-111.2 硬质合金概述11-171.2.1 硬质合金的分类和应用11-141.2.2 硬质合金与钢基体钎焊技术的发展14-171.3 化学镀法制备合金薄膜17-251.3.1 化学镀原理和工艺17-221.3.1.1 基材除油与酸洗17-181.3.1.2 施镀表面催化活化18-191.3.1.3 化学镀溶液组分的作用剖析19-201.3.1.4 化学镀过程的影响因素20-221.3.2 化学镀法制备合金薄膜22-251.3.2.1 化学镀镍及镍基合金的研究和应用23-241.3.2.2 化学镀铜的研究和应用24-251.4 硬质合金表面涂层制备技术25-261.4.1 气相沉积技术25-261.4.2 硬质合金化学镀技术261.5 课题的提出及研究内容26-28第二章实验原料、设备及性能表征28-312.1 实验原料282.2 实验设备28-292.3 化学镀薄膜表征29-312.3.1 金相分析292.3.2 组织形貌及成分分析292.3.3 膜基结合性能分析29-302.3.4 钎焊性能分析30-31第三章化学镀预处理方案的设计及结果讨论31-413.1 化学镀预处理方案的设计31-333.1.1 硬质合金表面清洗方法的研究31-323.1.2 硬质合金化学镀Ni-Cu-P活化工艺的研究32-333.2 试验结果与讨论33-393.2.1 硬质合金清洗过程中缓蚀效果分析33-393.2.1.1 静态失重分析33-353.2.1.2 硬质合金截面组织及成分分析35-383.2.1.3 小结38-393.2.2 活化方案的实验结果与讨论393.3 小结39-41第四章硬质合金化学镀Ni-Cu-P合金薄膜的制备工艺研究41-514.1 硬质合金化学镀Ni-Cu-P合金薄膜制备工艺设计41-434.1.1 制备Ni-Cu-P合金薄膜的化学镀原料及装置41-424.1.2 制备Ni-Cu-P合金薄膜的化学镀参数设计42-434.2 结果讨论43-504.2.1 工艺参数对镀速的影响43-454.2.2 工艺参数对Ni-Cu-P镀层与基体结合强度的影响45-464.2.3 工艺参数对Ni-Cu-P镀层组织形貌的影响46-504.3 小结50-51第五章硬质合金化学镀Ni-Cu-P薄膜钎焊性能的研究51-585.1 实验过程51-525.2 硬质合金化学镀Ni-Cu-P涂层的焊锡铺展性研究52-545.2.1 PH值对涂层硬质合金焊锡铺展性的影响52-535.2.2 硫酸铜浓度对涂层硬质合金焊锡铺展性的影响53-545.2.3 反应温度对涂层硬质合金焊锡铺展性的影响545.3 硬质合金化学镀Ni-Cu-P薄膜钎焊焊缝剪切性能的研究54-575.4 小结57-58 第六章结论58-59 参考文献。
YG8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊连接

Y G8硬质合金与42CrMo钢的真空钎焊连接阙仲萍,王海龙(江苏科技大学先进焊接技术省级重点实验室,材料学院,江苏镇江212003)摘 要:用自行研制的CuMnNi钎料对YG8硬质合金与42CrMo钢在不同钎焊温度、不同钎缝宽度下进行了真空钎焊工艺试验;用SEM、EPMA、EDS、润湿角测量仪和电子万能试验机等分析测试了焊接接头的显微组织、润湿角和三点弯曲强度。
结果表明:该钎料对两种母材均具有良好的润湿性,最佳钎焊温度为1030℃;在1030℃下钎焊,钎缝宽度为0.3mm时,可获得最高的接头抗弯强度510M Pa;在钎缝区存在铁、钴、镍等元素的长程扩散,并在钎缝界面处形成以FeCoNi为基的单相固溶体,有利于接头的冶金结合,提高其力学性能。
关键词:CuMnNi钎料;YG8硬质合金;42CrMo钢;真空钎焊中图分类号:T G425;T G454 文献标志码:A 文章编号:100023738(2009)022******* V acuum Brazing of42CrMo Steel and Y G8H ard AlloyQUE Zhong2ping,WANG H ai2long(Jiangsu U niversity of Science and Technology,Zhenjiang212003,China)Abstract:The vacuum brazing of YG8/42CrMo steel was studied with different process parameters such as brazing temperature and joint gap.A self2developed CuMnNi alloy was used as filler metal.Microstructure,wetting angle and3points bending strength of the brazed joints were analyzed by SEM,EPMA,EDS,contact angle meter and electronic universal testing machine.The results showed that this brazing filler metal had a good wettability to the two baseplates,and the optimum brazing temperature was1030℃.When the joint was brazed at1030℃and the joint gap was0.3mm the bending strength of joints reached a maximum value of510MPa.FeCoNi single2phase solid solution could be achieved by long range diff usion of Co,Fe and Ni in the interface,which could benefit the metallurgical combination joint and improve the mechanical properties.K ey w ords:CuMnNi brazing filler metal;YG8hard alloy;42CrMo steel;vacuum brazing0 引 言对硬质合金与钢进行钎焊时,由于硬质合金的润湿性差,且与钢的物理性能相差悬殊(如线膨胀系数二者之比近1∶3),很难获得较为理想的焊接接头。
YG8硬质合金刀片CMP机理及工艺参数优化研究

因此,本文以YG8硬质合金刀片前刀面为研究对象,对硬质合金刀 片化学机械抛光的机理和工艺进行了研究,主要研究工作如下: 首先,在考虑硬质合金刀片CMP过程化学作用的条件下对CMP的化 学—机械材料去除模型进行了修正。通过分析YG8硬质合金刀片 在弱酸性H2O2基抛光液中的化学氧化作用揭示了刀片表面的化 学成膜过程,并通过研究CMP过程的实际接触面积、压力以及抛 光垫—磨粒—刀片的接触形式和磨粒的磨削模型,推导得到了 YG8刀片CMP过程化学—机械材料去除率的表达式,方程表明:材 料去除率主要受抛光垫特性(微凸峰的表面密度fs、平均曲率半 径Rp、高度标准差σ p)、磨粒特性(半径R、密度ρ n)以及抛光 转速V和压力P垫特性(材质、表面粗糙度、 表面组织结构)、磨粒特性(材料、粒径、浓度)和工艺参数(抛 光速度、抛光压力)对YG8刀片CMP加工过程的影响规律,验证了 材料去除机理的正确性,并获得了 YG8刀片CMP加工有效的抛光 垫和磨粒材料以及合理的工艺参数范围。结果表明:细帆布抛光 垫CMP的效果最好但使用寿命短,聚氨酯抛光垫抛光效果次于细 帆布但稳定性高;Al2O3磨粒CMP加工效果最佳,其参数范围是:磨 粒粒径为1μ m~3μ m、浓度为10wt%~15wt%,转速为50~ 70r/min,压力为 155.25~207KPa。
最后,为进一步改善刀片的表面质量,提高YG8刀片CMP的材料去 除率,设计了四因素三水平的中心复合设计试验,采用响应曲面 法对工艺参数进行优化,分别建立材料去除率(MRR)和表面粗糙 度(Ra)与工艺参数之间的二阶回归预测模型,通过模型获得YG8 刀片CMP过程的最佳工艺参数组合为:抛光速度V=65.5r/min、抛 光压力P=156.7KPa、磨粒粒径为D=1.1μ m、浓度C=13.98wt%,此 时得到预测值Ra=0.019μ m,MRR=56.56nm/min,最后验证了回归 模型的准确性和最佳工艺参数组合的加工效果。
一种硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法[发明专利]
![一种硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/13d6b3adc850ad02df80415b.png)
专利名称:一种硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法专利类型:发明专利
发明人:刘丹
申请号:CN201510959361.3
申请日:20151221
公开号:CN105364244A
公开日:
20160302
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种硬质合金与不锈钢复合棒销的焊接方法,棒销包括安装部分和工作部分两焊接部件;安装部分采用不锈钢制作,工作部分采用硬质合金材料制作,安装部分和工作部分通过焊接成为整体的棒销;所述的焊接为钎料焊,并采用交变电流的感应线圈分别加热安装部分和工作部分,钎料采用铜钎料,助焊剂采用铜气焊熔剂和不锈钢气焊熔剂混合构成的助焊剂,铜气焊熔剂和不锈钢气焊熔剂成份比按2:1-1.5配制;焊接工艺所涉及的加热温度为700-780℃。
本发明采用对各种焊接材料的预加热可以减少焊接部位的应力,焊接工艺整个过程处于经过滤尘处理的环境中,能够使焊接部位不产生气泡,且该焊接工艺采用交变电流非接触式加热方式,能够有效防止焊接材料变形及破损。
申请人:刘丹
地址:412000 湖南省株洲市荷塘区红旗中路新塘坡
国籍:CN
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2010年3月
图3不同钎焊温度下接头的显微组织
Fig:3
Micros仇lctures ofjoints brazed at different temperature
表3 10艏℃钎焊接头中各区域元素含量EDS分析结果 (质量分数,%)
Tab03 The EDS results of element content in different areas of joint brazed at 1085℃(wt%)
焊前处理:2Crl3的钎焊面及铺展试验面以及 CuMnCo钎料用0l号金相砂纸将表面氧化皮去除. YG8的钎焊面及铺展试验面在涂有W3.5金刚石研 磨膏的铸铁上磨亮,且都要保证面的平整。然后用丙 酮浸泡10min左右。并用脱脂棉擦拭清除表面油渍 及杂物。吹干。
本实验选取母材16.5mmX 16.5mm的面为铺 展试验面,16.5rain×5mm的面为钎焊面,钎料用量 根据具体的钎焊间隙来确定,尺寸尽量与钎缝接近。 钎焊接头采用对接形式,硬质合金置于2Crl3不锈 钢之上,接头形式如图l所示,装配如图2所示。
温度/℃ YG8上润湿角/(o)
温度/℃
1040 19 15
1055 16 ll
1070 13 8
1085温度下所得接头的三点弯曲试验结果 (表2)表明,接头的抗弯强度随钎焊温度的升高先上 升后下降,在钎焊温度为1085℃时钎焊接头的抗弯
强度最高,为732MPa。1040~1085℃下所得钎焊接 头的断裂位置都在钎缝处,而l 100℃下所得钎焊接 头的断裂位置在硬质合金靠近钎缝处。
Cu
Mn
Co
Cr
Fe
W
钎缝中心区 90.19 8.9l
O.90
——
——
2Crl3侧界面区 5.80 4.16 28.08 7.69 54.27
——
YG8侧界面区 9.72 3.72 45.68 4.99 34.5l
l_38
到两侧界面区,这样就使得钎缝中Mn元素含量与 钎料原始成分相比有所下降。在两个钎缝界面反应 区有明显的Fe、Co元素富集,钢侧界面反应区中 Fe、Co的含量之和约为82.35%,其中Co元素多由 硬质合金中扩散而来,而在硬质合金侧界面反应区 有大量的钢中Fe元素扩散过来使得Fe、Co的含量 之和达到80.19%。结合相图可知。Fe、Co两种元素 能无限互溶形成固溶体,因此推断界面区反应产物 实际上是Fe.Co基的多元固溶体.其中还溶入了 Cu、Cr、Mn等。
收稿日期:2009.11-03 作者简介:杨青松(1984一),男,湖北枣阳人,硕士研究生.主要从事
真空钎焊方面的研究;电话:15896382952; E-mail:ygesw@foxmail.tom
蚀性,从而提高其使用寿命,还可显著降低t件的成 本。但两种母材之间的线膨胀系数相差悬殊,硬质合 金的线膨胀系数一般仅为钢的1/3"-'1/2。在钎焊的冷 却过程中由于钢侧较大的收缩量而使得在硬质合金 侧形成较大的残余拉应力,往往使接头性能很差t2]。本 文是对基于CuMnCo钎料的YG8硬质合金与2Crl3 马氏体不锈钢真空钎焊及热处理一体化工艺的研究, 真空钎焊以其显著的优势得到了越来越广泛的应用, 在真空炉中采用真空钎焊及热处理一体化的工艺省 去了二次奥氏体加热,可在一定程度上降低成本。
质为40℃真空油。
参照GB.T14452.93标准,将钎焊后的试样线
切割成(5±0.25)111]m×(5±0.25)nLrnx34mm的试
样.在CMT.5205万能试验机上进行三点弯曲试验,
测得钎焊接头的抗弯强度。制作金相试样时,先将钎
焊试样在磨床上磨平,然后在涂有W3.5金刚石研磨
膏的铸铁上进行粗磨至无明显划痕,在抛光机上用
YANG Qingsong,WANG Hailong,ZOU Kun,LUO Xiaomeng (Provinc/a/Key Lab‘of Advanced Welding Technology,Jiall庐u University of Science and Technology,Zhenjiang 212003, China)
表2不同钎焊温度下接头三点弯曲试验结果 Tab.2 The results of three-point bending test of joints
brazed at different temperature
钎焊温度/℃ 抗弯强度/MPa
断裂位置
1040 543 钎缝
1055 586 钎缝
1070 699
Abstract:Vacuum brazing process and heat-treating between e.emented carbide YG8 and martensitic stainless steel 2Crl3 with CuMnCo filler metal Was studied.The mechanical properties and microstruetttre of the brazed joints were analyzed by means of three-point bending test,SEM and EDS.The effects of brazing temperature,clearance and heat-treating fill mechanical properties and micmstructure of the joint were investigated.The results indicate that using the method can obtain 900d welding joints with good compact structure.The mierostructure mainly contains homogeneous Cu-Mn based solid solution in the middle area of the brazing seam and Fe-Co based solid solution generated in the reaction area near the two interfaces.At 1085℃and the brazing clearance of 0.20mm,it obtains the best brazed ioint that the bending strength is about 732 MPa.If quenching at 970"C after brazing,the joint strength slightly decreases,but still call reach 58lMPa.
间隙分别为0.05、0.10、0.20、0.30及0.40mill。实验
以Il℃/rain的速度加热至850℃保温30min。然后
以10℃/rain的速度加热至钎焊温度。保温15min.
随炉冷却。按此工艺进行钎焊实验和铺展性实验。淬
火过程在冷室中进行.钎焊后试样可直接由热室放
到冷室进行淬火处理,其淬火温度为970℃,淬火介
图1接头形式 Fig.1 The joint type
图2钎焊试验专用夹具 Fig.2 Special fixture for brazing
钎焊及淬火在WZS一20真空炉中进行。该型真
空炉有热室和冷室。钎焊过程在热室中进行,钎焊温
度下真空度保持在5X 10之Pa以上。钎焊温度范围选
为1040"-"1100℃,每隔15℃为一个实验温度。钎焊
对1085℃钎焊接头钎缝中心区及界面反应区 进行EDS能谱分析,结果如表3所示。可看出。钎缝 中心区主要元素为Cu和Mn.在该区形成了Cu.Mn 基同溶体组织。由于Mn的饱和蒸气压较高,在高温 高真空条件下大量挥发,同时一定量的Mn还扩散
《热加工工艺》2010年第39卷第5期
149
万方数据
金属铸锻焊技术Casting·Forging·Welding
表4为不同钎焊温度下钎焊接头中心区及界面
料在两种母材上的润湿角均小于200,表明该钎料 对YG8和2Crl3均有良好的润湿性;随着钎焊温度 升高其润湿角明显减小,且各钎焊温度下CuMnCo
在2Crl3上润湿角均略小于在YG8上润湿角.说明
该钎料对2Crl3的润湿性好于对YG8的润湿性。
表1不同钎焊温度下CuMnCo钎料的铺展性试验结果 Tab.1 The result of wettability test of CuMnCo衄er metal at different brazing temperature
到581MPa。
关键词:硬质合金;马氏体不锈钢;真空钎焊:热处理;一体化
中图分类号:TG454
文献标识码:A
文章编号:1001.3814(2010)05.0148.04
Integrative Process of Vacuum Brazing and Heat—treating for YG8 Cemented Carbide and 2Crl3 Martensitic Stainless Steel
1实验材料及方法
实验所用母材2Crl3及YG8均加工成尺寸为
148
万方数据
Hot Working Technology 20 1 0,V01.39,No.5
上半月出版
Casting·Forging·Welding,l金属铸锻焊技术
16.5mmx 16.5mill×5rain。所用钎料为自制片状 CuMnCo合金,其成分(质量分数,%)为:86~88Cu, 9.5~10.5Mn,2.5~3.5Co。由差热分析仪测得其熔 化温度范围为991~1045℃。
金属铸锻焊技术|Casting·i70rging·Welding
2010年3月
YG8硬质合金与2Crl3马氏体不锈钢真空钎焊及