阐述了新型高碳高钒高速钢的设计思想,重点论述了高碳高钒系高速钢组织形态、热处理工艺、变质处理对其耐磨性能的影响,总结了二次硬化相碳化钒形态分布、基体组织硬度是材料耐磨性能的关键;而组织 热处理工艺 变质处理 材料耐磨性能的内在变化规律还有待进一步深入研究,尤其是在高载荷下的变化规律更符合实际生产,有利于新型高速钢及早投入实际生产。
以微米级氧化钒(V_2O_5)、氧化铬(Cr_2O_3)和纳米碳黑为原料,采用机械合金化及微波辅助加热法制备了纳米碳化钒/碳化铬复合粉末。利用XRD、XPS、TG-DSC、SEM、TEM和BET对产物进行了分析表征。结果表明,纳米碳化钒/碳化铬复合粉末的佳合成条件为:碳的质量分数为35%,反应温度为900℃,保温时间为1 h。在该条件下的反应产物主要由V_3Cr_2C_5、Cr_2VC_2和Cr_3C_2组成,颗粒为球形或类球形,分散性较好,无明显团聚现象,平均颗粒尺寸约为50 nm,复合粉末的比表面积为115.53 m^2/g。添加纳米碳化钒/碳化铬复合粉末可以提高陶瓷结合剂cBN磨具的力学性能和磨削效率,并且对磨具有减摩作用,降低磨具的损耗。
针对钻井泵泵阀与缸套的侵蚀-三体磨料磨损导致拉伤、冲蚀成洞、刺成小道的失效形式,提出了对缸套、阀体及阀座工作面进行增破-钒化的处理措施。对20号钢、20Cr钢和20CrMo钢工件,先渗碳,以增加其表面碳浓度,然后进行钒化处理,由于形成的细小VC硬质相弥散分布于基体,工件表面一定层深的硬度显著提高,耐磨耐蚀性能大为改善。试验表明,钻井泵泵阀和缸套经增碳-钒化处理后其使用寿命显著延长。