喷射成形高速钢的研究进展
喷射成形工艺的理论研究进展

文献综述喷射成形工艺的理论研究进展霍光1)3 匡星1) 况春江1) 邓德国2)1)(安泰科技股份有限公司,北京 100081) 2)(昆明贵金属研究所,昆明 650221)摘 要: 喷射成形是人为地控制凝固条件,经过金属熔体的分散、飞行快速冷却、半固态凝固及锭坯进一步冷却等阶段,得到特殊的锭坯组织的成形过程。
沉积锭坯组织是上述四个阶段金属熔体凝固的综合结果。
近终形成形是喷射成形技术的另一特点,喷嘴形式、喷嘴数量、沉积器的形状与运动方式影响和决定沉积锭坯的外形。
材料的凝固与成形受众多因素影响,很多工艺参数的作用规律尚不明确,因此喷射成形过程的模拟研究十分必要。
笔者介绍了目前喷射成形工艺中所涉及的理论问题与相关模型。
关键词:喷射成形;数值模型;凝固过程Theoretical models in spray formingH uo G u ang 1),K u ang Xing 1),K u ang Chunjiang 1),Deng Deguo 2)1)(Advanced Technology &Materials Co 1,Ltd ,Beijing 100081,China )2)(Kunming institute of precious metals ,Kunming 650221,China )Abstract :Spray forming involves sequential stages of the melt atomization ,the droplet quenching ,the droplet consolidation on collision and the preform cooling in continued processing step 1These sequential stages control and change the solidification conditions of the melt and determine the spray formed preform ’s microstructure 1Near 2net 2shape manufacturing is another characteristic of the spray forming 1The preform ’s shape depends on the structure and amount of jet ,the shape and movement of the substrate 1Material microstructure and shape of the spray formed preforms are influenced by many factors 1However ,the effects of the processing parameters have not been made clear yet 1S o it is still necessary to study the spray forming process by experimental and numerical simulation 1Theoretical models applied to spray forming were discussed in this paper 1K ey w ords :spray forming ;numerical modeling ;solidification process3霍光(1974-),男,博士。
高钒喷射成形高速钢HSF680钢锭组织的研究

高钒喷射成形高速钢HSF680钢锭组织的研究
辛栋梅;杜文华;张海军;默雄
【期刊名称】《河北冶金》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】喷射成形的原理是将熔融金属或合金在惰性气氛中雾化为细小固态、半
固态或液态熔体射流,直接喷射到较冷的衬底表面上,熔滴在沉积器表面附着、堆积、铺展、融合、固结而形成沉积坯件。
通过喷射成形工艺生产了HSF680高速钢钢锭,并利用扫描电镜、金相显微镜及直读光谱仪对退火处理后钢锭组织、成分进行
了检测。
对比了从边缘到中心的成分差异和微观组织差异、不同位置的体密度和气体含量。
结果表明:HSF680钢锭从边缘到中心成分偏析较小,其中碳元素相差
0.009%,钒元素成分偏析控制在0.015%以内;钢锭平均体密度为7.21 g/cm3,基本接近理论密度;组织均匀细小,为MC先共晶碳化物和铁素体;受冷却因素的影响,MC 碳化物的尺寸从边缘到中心为5.8μm-7.1μm-9.0μm-9.7μm;MC碳化物钒元素的成分从49.76%到60.25%不等;氧含量小于25 ppm,夹杂物为DS1级,满足国标要求。
【总页数】5页(P10-13)
【作者】辛栋梅;杜文华;张海军;默雄
【作者单位】河冶科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.1
【相关文献】
1.钒含量对高碳高钒高速钢组织与性能的影响
2.喷射成形高速钢HSF8610组织与性能研究
3.喷射成形高钒高速钢环坯制备技术研究
4.喷射成形—热等静压9V高钒钢的组织与性能研究
5.喷射成形高速钢HSF640组织与性能研究
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喷射成形取代粉末冶金生产超高合金高速钢的可行性研究

喷射成形取代粉末冶金生产超高合金高速钢的可行性研究周灿栋;祝新发;樊俊飞;乐海荣;陈顺民
【期刊名称】《稀有金属》
【年(卷),期】2006()z2
【摘要】利用喷射成形工艺和粉末冶金工艺比较相近的特点,通过锻造+退火+淬火回火处理,对喷射成形超高合金高速钢(BSF-HSS)与成分相同的粉末高速钢(DEX40)的使用性能进行了对比,前者性能达到甚至超过了后者性能,表明喷射成形工艺取代粉末冶金工艺制备超高合金高速钢具有可行性。
【总页数】6页(P57-62)
【关键词】喷射成形;高钒高钴高速钢;粉末高速钢
【作者】周灿栋;祝新发;樊俊飞;乐海荣;陈顺民
【作者单位】宝钢股份研究院;上海工具厂有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG141
【相关文献】
1.喷射成形Nb合金化M3型高速钢热加工性能的研究 [J], 于一鹏;黄进峰;崔华;张济山
2.喷射成形超高强铝合金热压缩过程中的流变行为 [J], 孙鹏;李志辉;熊柏青;张永安;李锡武;刘红伟;王锋
3.喷射成形超高强铝合金“T”型接头成形工艺研究 [J], 韩瑛;敖洪峰;成国兴;孙剑
飞;章启峰;许可人;史彦峰
4.合金元素对喷射成形超高碳钢组织的影响 [J], 王军;史海生;殷俊林;章靖国
5.粉末冶金高速钢和喷射成形高速钢的金相检验 [J], 王为民;伍钢;陈谦;罗建平因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
喷射成形高速钢沉积坯性能分析

(0 6 O Z 1 。 2 0 AA 3 1 4)
其硬 度 可 达 到 HR 6 C 7甚 至 更 高 。 在 航 空 发 动 机
生产工 序多 , 制备成 本高 。 喷射成形 开辟 了研 发 高性 能 高 速钢 的新 途径 , 该工艺 不但 能获得 碳化物均 匀 细小且无 宏观 偏析 的 内部组 织 , 且 降低 成 本 。国外 目前 对 喷射 成 形 高 而 速钢 已开始 进行 工程 化 研究 。德 国 E WK( d la l E es h t Wie — r ed 公 司研究 表 明 , t nK e l) t f 喷射 成形 高速钢 具有 高 的纯 洁度 和 良好 的 组织 均 匀 性 , 近球 状 均 匀 分 接 布的碳 化物 使其 强度 远超 过 常规 工具 钢, 中, 其 E WK公 司通过 喷射 成 形 制备 的 E P 3 H S是 一种 S 2 S
第2 8卷 第 6期
20 0 8年 1 2月
航
空
材
料
学
报
Vo. 128, No 6 . De e c mbe 2 08 r 0
J RNAL OF A ONAU I L MAT RI S OU ER T CA E AL
喷射成 形 高速 钢 沉 积坯 性 能 分 析
张 勇 , 张 国庆 , 李 周 , 袁 华 , 许 文 勇 , 刘 娜
为 了具有 良好 的力 学 性 能 和耐 磨 性 , 速钢 通 常 含 高 有约 2 % 一 0 的碳 化 物形 成元 素 , W , , r 0 3% 如 Mo C , V等。然 而 , 传统 铸锭一 锻轧 工艺生 产 的高速 钢 , 随 合金含 量增 加 , 固 时不 可 避免 的 出现粗 大 碳 化 物 凝
喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(一)——喷射成形技术的原理、特点及发展现状

第 2期
上
海
金
属
Vo . 4,No 2 13 .
4 2
21 0 2年 3月
S HANGHAIM ET ALS
M ac rh,2 2 01
喷射 成 形快 速 凝 固技 术 制备 高性 能钢 铁 材料 的研 究进展 ( ) 一
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喷射 成 形 技 术 的原 理 、 特点 及 发 展 现 状
【 e Wod 】 Sr o i , ai Sl ic i , au c r, r n t l Ky rs pa Fr n R p od ao M nf t e I n dS e y m g d if tn i au oa e
喷射 成形 , 也称 喷射 铸造 或喷射 沉积 , 一种 是 先进 的快 速凝 固近 终形材 料制 备技 术 。它将 金属 熔体 雾化 和沉 积 成 形 两个 过 程 合 为 一体 , 可直 接
n a - e —ha e e rn ts p mae il . I ho d n q e d a tg s n b o d p lc to p o pe t n he t ras t s we u i u a v n a e a d r a a p i ain r s c i t ma u a t r fh g ro ma c r n a d se lmae il .Th scprn i e a d man c r c e itc n f cu e o ih pef r n e io n t e tras eba i i cpl n i ha a trsis o p a o mig tc n l g s i to u e re y,a d t e d v l p n so y a d c re tsau f fs r y f r n e h oo wa n r d c d b if y l n h e eo me thitr n u r n tt s o t e t c n lg s r ve d. h e h o o y wa e iwe
喷射成形cpm9v高速钢流变本构模型的建立

喷射成形cpm9v高速钢流变本构模型的建立
喷射成形cpm9v高速钢流变本构模型的建立:用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度970~1180℃和应变速率0.01~10s-1下对喷射成形CPM9V高速钢进行了热压缩变形行为研究。
基于Arrhenius双曲正弦模型,建立了喷射成形CPM9V高速钢的本构方程,并对本构方程中材料参数进行了修正。
通过修正的本构方程预测了喷射成形的CPM9V高速钢的流动应力。
结果表明:在热变形过程中出现动态再结晶和动态回复,流变应力随应变速率增大而增大,随温度增大而减小。
本构模型的预测值和试验值吻合较好,且相关系数
R=0.9976,平均相对误差绝对值为3.157%。
喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研究进展(三)——喷射成形钢铁材料在特钢等领域的研发
( . on ai ntuef tr l Sin e B e n239 G r a y 1 F u d t nIstt o Ma i s c c , rme 85 , em n ; o i r e a e 2 S a ga S c t o tl,S a ga 202 , hn ) . hn h i o iy f as hn h i 000 C ia e Me
性 。与此 同时 , 机 械 性 能也 因组 织 结 构 变 化而 其
得 以提 高 。
Snvk钢厂 的 Y m n等 人 _ 对 喷射 成 形 和 adi aa l 普 通铸 造 成 形 的 1C8 i 锈 钢 进 行 了 对 比研 8 rN 不
f r d io nd se lmae il r e c i d,a l a h pe ilse l nd t e c mp e e sv ome r n a t e tras we e d s rbe s wel s t e s ca te s a h o r h n ie r ve o he mir sr t r s a d p o ri so h t ras e iw ft c o tueu e n r pete ft e mae l. i
第 3 4卷
第 4期
上
海
金
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Vo . 4,No 4 13 .
21 0 2年 7月
S HANGHAIMET S AL
Jl uy,2 2 4 01 3
喷射 成 形 快速 凝 固技 术 制备 高性 能钢 铁材 料 的研 究 进展 ( ) 三
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喷 射 成 形 钢 铁 材 料 在 特钢 等 领 域 的研 发
究, 发现 喷射 成 形 1C8 i 锈 钢 具 有 更 高 的临 8 rN 不 界点 蚀 温度 (ri l ii m ea r) 其 力 学 cta ptn t prt e , ic t g e u 性能 和 抗 腐 蚀 性 都 与 淬 火 退 火 态 的 普 通 铸 造
喷射成形快速凝固技术制备高性能钢铁材料的研_省略_展_四_喷射成形钢铁材料的工业
[12 ] 杂的预处理工艺来实现 。 而喷射成形超高碳 -1 钢无需预处理, 超塑变形应变速率可达 1s , 延伸
开发薄板喷射成形制造方法, 以替代连铸、 轧制工 [10 ] 节约能源和降低成本 。 使用该方法, 可以 艺, 节约成本约 12. 5% ~ 17. 5% , 并达到 100 t / h 的 产量。 1. 5 复合钢坯 近年来美国 Spray Forming International 公司 采用喷射成形技术生产复合圆钢坯取得了重要进 30 英尺长的碳钢坯 展。该公司在直径 140 mm、 金 表面喷射沉积 4 ~ 5 mm 厚度奥氏体不锈钢层, 属熔体喷射速率为 50 kg / min, 每小时可生产 15 t 复合钢坯, 年产量达 25 000 t。这种复合钢坯经热 轧后获得具有耐腐蚀复合钢截面的棒材 ( 直径 19 mm) , 表面不锈钢覆层厚度 0. 5 mm, 复合界面 呈现良好的冶金结合。这种复合棒材在高氯化物 环境中具有良好的耐蚀性, 在海岸、 码头及桥梁等 其 使 用 寿 命 达 75 ~ 100 建筑 中 获 得 广 泛 应 用,
Cui Chengsong1 Zhang Jingguo2 ( 1. Foundation Institute for Materials Science,Bremen 28359 ,Germany; 2. Shanghai Society of Metals,Shanghai 200020 ,China) 【Abstract】 Spray forming is an advanced rapid solidification technology for the manufacture of nearnetshape materials. It showed unique advantages and broad application prospect in the manufacture of high performance iron and steel materials. The industrial production of spray formed iron and steel materials were described briefly. It had also made a commentary of the existing problems,research and development directions,and finally potential applications of the spray forming technology and materials. 【Key Words】 Spray Forming,Rapid Solidification,Iron and Steel,Industrial Production 1 1. 1 喷射成形钢铁材料的工业化生产 轧辊 80 年代末, 日本住友重工铸锻公司建立了半
高速钢制备和热处理工艺的研究现状及发展趋势
**高速钢制备和热处理工艺的研究现状及发展趋势**随着工业化和现代化进程的不断推进,高速钢作为一种耐磨、高强度的金属材料,在机械制造、汽车制造、航空航天等领域发挥着重要作用。
然而,高速钢的制备和热处理工艺至关重要,直接影响着材料的性能和使用寿命。
本文将从制备工艺和热处理工艺两个方面,探讨高速钢的研究现状和发展趋势。
**一、高速钢制备工艺**高速钢的制备工艺一直是材料科学研究的热点之一。
目前,主要有粉末冶金法、真空熔炼法和传统冶金法等几种制备工艺。
其中,粉末冶金法因其能够精确控制合金成分、均匀分布合金元素和优异的成形性能而备受关注。
其制备过程大致包括粉末混合、压制成型和烧结等步骤。
然而,粉末冶金法在提高材料密度、提高热稳定性和改善材料性能等方面仍存在一定挑战,需要进一步研究和改进。
近年来,纳米技术和表面工程技术的发展也为高速钢的制备提供了新思路。
通过控制纳米结构和表面处理,可以进一步改善高速钢的硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
在未来的研究中,可将纳米技术和表面工程技术与高速钢的制备相结合,以期取得更好的性能提升。
**二、高速钢热处理工艺**高速钢的热处理工艺对其组织和性能有着重要影响。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等多个环节,每个环节都需要精确控制温度、时间和冷却速度等参数。
目前,传统的高速钢热处理工艺已经十分成熟,但在提高高速钢的耐磨性、高温硬度和抗疲劳性能方面仍有待突破。
近年来,激光表面处理、等离子氮化等新型热处理技术的出现为高速钢的热处理提供了新选择。
这些新技术不仅可以提高高速钢的表面硬度和耐磨性,还可以有效抑制变形和提高工件质量。
未来的热处理工艺研究将着重于新技术的应用和改进,以期实现高速钢材料性能的进一步提升。
**三、发展趋势**在未来的研究中,高速钢的制备和热处理工艺将继续向精细化、智能化方向发展。
随着人工智能、大数据和云计算等新技术的应用,高速钢制备和热处理工艺将实现智能化控制,从而更好地保证材料的品质和稳定性。
喷射成形高速钢内部组织研究
第30卷 第5期2010年10月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CAL MATER I A LSVol 130,No 15 Oct ober 2010喷射成形高速钢内部组织研究张 勇, 张国庆, 李 周, 袁 华, 许文勇, 刘 娜, 高正江(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防科技重点实验室,北京100095)摘要:研究了喷射成形高速钢SFT15热处理前后的微观组织。
结果表明,喷射成形制备的SFT15高速钢晶粒细小,无宏观偏析,组织致密,沉积坯平均体密度为81208g/c m 3,达到理论密度的9918%。
SFT15在热处理前的沉积坯硬度为5615HRC,经热等静压和热处理后进一步提高到67HRC,冲击韧度达到1118J /cm 2。
采用SE M 和TE M 研究了SFT15的内部组织发现,热处理后SFT15高速钢组织主要为回火马氏体和碳化物。
内部绝大部分为小于20μm 的等轴晶,晶界和晶内分布许多M 6C 型的碳化物。
关键词:喷射成形,高速钢,微观组织DO I:1013969/j 1issn 110052505312010151004中图分类号:TG142.45 文献标识码:A 文章编号:100525053(2010)0520019206收稿日期:2009208221;修订日期:2010207220基金项目:国家973课题基金(2006CB60520422);国家自然科学基金青年项目(50701041);国家科技支撑计划项目(2007BAE51B05)作者简介:张 勇(1976—),男,博士,从事喷射成形高合金化材料及先进高温结构材料的研究,(E 2mail )bia mzhang@ 。
高速钢(又称高速工具钢)属于高碳高合金莱氏体钢,热处理后可以获得极高硬度(63HRC ~70HRC )、良好的耐磨性与优异的红硬性,主要用于制备各种车床的切削工具,也部分用于制备高载荷模具、航空高温轴承与特殊耐热耐磨零部件等[1,2]。
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Re s e a r c h pr o g r e s s o n t h e s pr a y f o r me d h i g h s p e e d s t e e l
P i Zi q i a n g,Lu Xi n,J i a Ch e n g c h a n g,J i a Le i ,Qu Xu a n h u i
皮 自强 路 新 一 贾成 厂 贾 磊 曲选 辉
( 北 京 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工程 学 院 , 北京 1 0 0 0 8 3 )
摘 要 : 高 速 钢 作 为 制作 刀 具 、 模 具 的重 要 材 料 在 生 产 领 域 中发 挥 着 巨大 作 用 。喷 射 成 形 高 速 钢 性 能 好 、 成 本低 , 具 有 很 高 的研 究 价值 及 开 发 前 景 。从 合 金 成 分 、 工艺特点 、 性能特 点 、 应 用 情 况 等 方 面 综 述 了 喷 射 成 形 高速 钢 的 发 展 现 状 ; 并 针 对 目前 存 在 的 主 要 问题 , 分 析 了喷 射 成 形 高 速 钢 的未 来 研 究 方 向 。 关键 词 : 高速 钢 ; 喷射成形 ; 性能特点 ; 研 究 进 展
高速 钢俗称锋 钢 , 属于 高碳高 合金 莱 氏体钢 , 以 其高 硬度 、 良好 的耐磨性 和优 良的红硬 性被广 泛用 于
能量 利用 率 ( 3 % ~ 4 %) 和不 高 的 粉 末 收 得 率 使 得 粉末 高速 钢 的价 格 很 高 。 目前 , 我 国使 用 的粉 末 高
速钢 大部 分依 靠 进 口。 因此 , 探 索 一 种 低 成本 的新
制 造 各 种 机 床 上 的切 削 工 具 , 也部 分 用 于 高载 荷模
具、 航空高温 轴 承 以及 耐 热 耐磨 零 件 等 , 如 航 空用 高 级轴 承绝大 部分采用 W1 8高速钢 ¨ 。高速钢 刀具 销 售量 占全 部 刀 具 销售 量 的 4 5 %左右; 占齿 轮 刀 具 和
型工 艺来 生 产高 速钢 , 特别 是 制 备 高 性 能 且具 有 高 附加 值 的高速 钢显 得尤 为重 要 。
喷射 成形 以 传统 快 速 凝 固/ 粉末 c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g , U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y B e i j i n g ,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3,C h i n a )
A b s t r a c t : H i g h s p e e d s t e e l ( HS S )i s a k i n d o f i m p o  ̄ a n t ma t e r i a l u s e d f o r c u t t i n g t o o l s a n d d i e s , e s p e c i a l l y t h e s p r a y
第3 1卷 第 5期
2 0 1 3年 1 O月
粉 末 冶金 技术
Po wd e r Me t a l l u r g y T e c h n o l o g y
Vo 1 . 31. No . 5 Oc t . 2 0l 3
喷射 成 形 高 速 钢 的研 究 进 展 木