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《高熱強(qiáng)性熱作模具鋼的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文高熱強(qiáng)性熱作模具鋼的研究摘要目前國(guó)內(nèi)熱擠壓模和銅合金熱鍛模常用材料分別為H13鋼和3Cr2W8V。H13鋼在高溫下(大于600"C)熱穩(wěn)定性差和3Cr2W8V的熱疲勞性能不足,都大大限制了它們的實(shí)際使用壽命。開發(fā)合適的熱作模具鋼材料,提高熱作模具的實(shí)際使用壽命具有重大的國(guó)民經(jīng)濟(jì)意義。本文在綜合其他優(yōu)良鋼種的基礎(chǔ)上,通過(guò)合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)韌性熱處理等,開發(fā)了一種新型高熱強(qiáng)性的熱作模具鋼(3Cr4M02WVTi鋼)。該鋼具有良好的高溫?zé)釓?qiáng)性和熱疲勞性能,實(shí)際使用壽命明顯高于H13和3Cr2W8V鋼。采用電解法、萃取復(fù)型法、透射薄膜等方法獲取鋼中碳化物,利用
2、TEM、SEM、EDS能譜分析和金相圖譜等手段獲得碳化物的總含量、分布、大小、類型等信息,并確定出鋼中合金元素的實(shí)際固溶含量;借助計(jì)算機(jī)分析和掃描電鏡探尋鋼的熱疲勞性能以及裂紋的萌生和擴(kuò)展。并進(jìn)行了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。本文主要研究結(jié)果如下:1、測(cè)定了3Cr4M02WVTi鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線)。各相變l晦界點(diǎn)分別為:Acl:820℃;Ae3:935℃:Ms:315℃。2、1200"C保溫8小時(shí)的高溫均勻化處理對(duì)改善鑄態(tài)偏析和組織的效果很明顯,對(duì)鍛造態(tài)組織效果不明顯。3、研究發(fā)現(xiàn),3Cr4M02WVTi鋼具有與SWPHl3鋼相當(dāng)?shù)氖覝貨_擊性能。同條件下相比,600℃保溫2
3、0h后,3Cr4M02WVTi鋼的硬度比H13和Dievar鋼高5-7HRC:650℃保溫llh后硬度比H13和Dievar鋼高4-5HRC。3Cr4M02WVTi鋼具有很好的高溫?zé)釓?qiáng)性,能在更高的溫度下使用且能保持較高的硬度。3Cr4M02WVTi鋼的二次硬化溫度在530。C左右且具有良好的抗回火軟化能力。4、改進(jìn)熱疲勞試驗(yàn)機(jī)裝置后,測(cè)得3Cr4M02WVTi鋼具有比ASSBA8407鋼更好的熱疲勞性能;熱疲勞裂紋常在硅酸鹽類、MnS、氧化鋁和富v大塊碳化物與基體的交界面上萌生;常沿鏈狀碳化物等第二相質(zhì)點(diǎn)與基體的交V上海大學(xué)碩士學(xué)位論文高熟強(qiáng)性熱作模具鋼的研究界面上擴(kuò)展,
4、本文主要發(fā)現(xiàn)了裂紋以沿晶方式擴(kuò)展。5、1020℃淬火加600℃回火后,3Cr4M02WVTi鋼中有32.5%的v和48.4%的C固溶在基體中,其他元素全部固溶。6、實(shí)踐證明,用3cr4M02、Ⅳ、廠ri鋼制造的熱擠壓模具的實(shí)際使用壽命是H13鋼生產(chǎn)同類產(chǎn)品實(shí)際壽命的2.5.3倍;在銅合金熱鍛模具上的實(shí)際使用壽命是3Cr2W8V鋼生產(chǎn)同類產(chǎn)品實(shí)際壽命的5倍,甚至更高。關(guān)鍵詞:熱作模具鋼,熱疲勞性能,高強(qiáng)度,碳化物Ⅵ上海丈學(xué)碩士學(xué)位論文高熱強(qiáng)性熱作模具鋼的研究ABSTRACTInChina,H13and3Cr2W8Varetwokindsofsteelsusedtypicall
5、yinhotextrusionmouldsandhotforgingdiesforcopperalloysrespectively.Thethermo·stabilityofH13atatemperatureabove600"Cwillgetworeandthethermalfatiguepropertyof3Cr2W8Visinsufficiency,whichrestrictstheirservicelives.Itisofgreatsignificancefornationaleconomytodevelopakindofsuitablediematerialandp
6、rolongthelivesofdies.Inthiswork,anewkindofHi曲HobstrengthHotWorkingDieSteel一3Cr4M02WVTiwasdevelopedbymeansofcompositionoptimizationdesignandstrengthening-tougheningheat-treatmenttechniquebasedonthecompositionsandpropertiesofothersuperiorsteels.Thiskindofsteelhasexcellenthigh—temperaturestre
7、ngthandthermalfatigueproperty.RsservicelivesarelongerthanH13and3Cr2W8Vobviously.Thecarbideswereobtainedthroughelectrolyticprocess,carbonextractionreplicaanalysisandmetallicthin-filmandthetotalcontent,dis缸butin島size,typesofcarbideswereobservedbyTEM,SEM,EDSandme