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《高熱強性熱作模具鋼的合金化特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文高熱強性熱作模具鋼的合金化特性研究摘要化學(xué)成分以及熱處理工藝決定了鋼材最終的組織和性能。目前,對熱作模具鋼的系統(tǒng)性研究還沒有得到較好的開展,對不同合金元素之間的交互作用與各種性能之間的關(guān)系研究的也不是十分全面,還沒有能夠找出熱作模具鋼的各種性能與化學(xué)成分和熱處理工藝之間的綜合潛在關(guān)系。此外,熱作模具鋼中可能含有多種合金元素,其中不乏許多貴重元素,如Mo、Co、W等。如何調(diào)整鋼的化學(xué)成分配比,在盡可能降低貴重金屬含量的基礎(chǔ)上保證材料的性能,也是一個亟需解決的問題。針對以上的問題,借助于均勻設(shè)計試驗方法和回歸分析方法,本文較為
2、系統(tǒng)地對熱作模具鋼的一系列性能(強度、韌性、熱穩(wěn)定性、相變特性、熱疲勞性能等)與主要化學(xué)成分以及熱處理工藝之間的關(guān)系進行了研究。文章首先確定了六種化學(xué)元素為本文的主要研究對象,其變化范圍分別為:0.25-4).60%C,0.5∞1.50%Si,0.2肚1.00%Mn,2.00-6.00%Cr,1.00k3.00%Mo和0.20~1.50%V。此外,為了考察熱處理工藝對性能的影響,文章還確定了淬火溫度和回火溫度的變化范圍分別為1020--1100。C和540--640℃。文章測定了材料的相關(guān)性能,并分別進行了回歸分析。隨后,在研究的基礎(chǔ)上,提出
3、了新鋼種的成分配比方案。在綜合考慮了所研究變量(鋼中各種合金元素以及隨后的熱處理工藝)之間的交互作用對所研究性能的影響的基礎(chǔ)上,本文的主要研究結(jié)果如下:l、對室溫沖擊韌性具有降低作用的成分變量為碳、鉬和釩;對高溫沖擊韌性具有降低作用的成分變量為碳、錳和釩。研究發(fā)現(xiàn),高溫沖擊韌性與(沖擊溫度--556)2具有同向線性的關(guān)系。2、對抗拉強度具有提高作用的成分變量為釩,具有降低作用的變量為碳和鉬:對屈服強度具有提高作用的成分變量為鉬,具有降低作用的變量為碳和釩;對延伸率具有提高作用的成分變量為碳和釩;對斷面收縮率具有提高作用的變量為碳、鉻、鉬和釩。
4、3、對硬韌性因子(回火硬度與室溫沖擊韌性的乘積)具有提高作用的變量V上海大學(xué)碩士學(xué)位論文高熱強性熱作模具鋼的合金化特性研究為淬火溫度和回火溫度,具有降低作用的變量為碳、鉬和釩;對強韌積(抗拉強度與室溫沖擊韌性的乘積)具有提高作用的變量為回火溫度,具有降低作用的變量為碳、鉬、釩和淬火溫度。兩者相比較,硬韌性因子的預(yù)測能力優(yōu)于強韌積的預(yù)測能力。4、對氏l具有降低作用的變量為碳、鉻和釩,而隨著錳含量的增加,氏l先增加后降低,轉(zhuǎn)折點處的錳含量為0.354%;對氏3具有提高作用的變量為碳和釩;對M。點具有降低作用的變量為硅、錳、鉻和釩。5、對退火態(tài)熱膨
5、脹系數(shù)具有提高作用的變量為錳和試樣溫度,具有降低作用的變量為硅;對淬火態(tài)熱膨脹系數(shù)具有提高作用的變量為碳、硅、釩和試樣溫度,具有降低作用的變量為鉻。6、對貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)鼻尖溫度具有提高作用的變量為硅、鉻、釩和錳;對珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)鼻尖溫度具有提高作用的變量為鉬,具有降低作用的變量為碳、鉻和釩;對馬氏體臨界冷卻速度具有降低作用的變量為碳;對貝氏體臨界冷卻速度具有降低作用的變量為鉬,此外,隨著硅含量的增加,貝氏體臨界冷卻速度先增加后降低,轉(zhuǎn)折點處的硅含量為0.7994%。7、在650℃保溫的條件下,對熱穩(wěn)定性具有提高作用的成分變量為硅、鉻和釩。8、對熱
6、疲勞性能具有降低作用的變量為碳、鉻和釩,此外,隨著淬火溫度的提高,熱疲勞性能先提高后降低,轉(zhuǎn)折點處的淬火溫度為1073℃。9、根據(jù)第一階段研究結(jié)果,設(shè)計了四種新鋼種,其中N.2(0.31%C,1.51%Si,0.35%Mn,3.99%Cr,1.02%Mo和0.91%V)鋼的綜合性能最好,在同等力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,其使用性能優(yōu)于常見的8407鋼。關(guān)鍵詞:熱作模具鋼,均勻設(shè)計,回歸分析,合金化VI上海大學(xué)碩士學(xué)位論文高熱強性熱作模具鋼的合金化特性研究ABSTRACTThechemicalcompositionofthesteelsanditsfol
7、lowingheattreatmentschemesdeterminethemicrostructureandproperties.Thesystematicalstudyonhotworkdiesteelhaven’tbeencarriedoutquitewelltinnow,theinteractionsamongthechemicalcompositionswerenotdearlyunderstood,Therelationshipsamongthechemicalcompositions,theheattreatmentandthe
8、propertieswerealsonotestablishedcomprehensively.Therearemanykindsofalloyingdements