熱作模具鋼在工作過程中不僅承受高溫與低溫的循環(huán)作用,同時受到不同方向的應(yīng)力影響,導(dǎo)致其表層與內(nèi)部組織變化,惡化其性能,進(jìn)而降低其服役壽命,因此,如何提高熱作模具鋼的綜合性能受到廣泛關(guān)注。為此,本文以鉻鉬釩熱作模具鋼為研究對象,在其基礎(chǔ)上添加微量的Ti元素。通過對含鈦模具鋼溶解與析出過程的熱力學(xué)與動力學(xué)分析計算,結(jié)合熱力學(xué)模擬軟件模擬溶解析出過程,并對含鈦模具鋼進(jìn)行固溶與應(yīng)力松弛試驗綜合研究添加微量元素Ti對模具鋼的強(qiáng)化機(jī)理。建立模具鋼五元第二相溶解熱力學(xué)模型,考慮模具鋼中各元素相互作用計算得到Cr₂₃C₆、Cr₇C₃、VC、MoC、Mo₂C、TiC的全固溶溫度分別為766.7℃、976.5℃、1040.8℃、1197.3℃、698.5℃和1029.3℃。鋼固溶[Ti]量隨著鋼中Ti元素含量的增加而增加,隨著Cr、Mo、V含量的增加而減少。隨溶解溫度的升高硬度及沖擊韌性增大,含Ti模具鋼韌性優(yōu)于不含Ti模具鋼;隨溶解溫度升高晶粒由細(xì)變粗,馬氏體增多;含Ti模具鋼平均晶粒尺寸比不含... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 微合金化技術(shù)在模具鋼中的應(yīng)用
        1.2.1 微合金化鋼概述
        1.2.2 常用微合金化元素
        1.2.3 模具鋼微合金化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 Ti元素在鋼中的應(yīng)用
    1.4 鋼中第二相的溶解與析出
        1.4.1 第二相在鋼中的溶解熱力學(xué)
        1.4.2 第二相在鋼中的溶解動力學(xué)
        1.4.3 第二相在鋼中的析出動力學(xué)
        1.4.4 第二相在鋼中的溶解析出作用機(jī)理
    1.5 本文研究內(nèi)容和目的
        1.5.1 本文研究內(nèi)容
        1.5.2 本文研究目的和意義
第2章 實(shí)驗材料及方法
    2.1 實(shí)驗材料
    2.2 實(shí)驗方法
        2.2.1 固溶處理實(shí)驗
        2.2.2 應(yīng)力松弛實(shí)驗
        2.2.3 金相及奧氏體晶界觀察
        2.2.4 力學(xué)性能實(shí)驗
        2.2.5 掃描電子顯微鏡觀察
        2.2.6 透射電鏡觀察
        2.2.7 X射線衍射分析
第3章 微合金元素復(fù)合第二相溶解過程
    3.1 引言
    3.2 復(fù)合第二相溶解過程模擬結(jié)果
    3.3 復(fù)合第二相溶解熱力學(xué)理論計算方法
        3.3.1 相互作用系數(shù)及其計算方法
        3.3.2 復(fù)合第二相固溶熱力學(xué)模型建立與計算方法
    3.4 復(fù)合第二相溶解熱力學(xué)計算過程及結(jié)果
        3.4.1 微合金元素間的相互作用系數(shù)
        3.4.2 熱作模具鋼中碳化物的固溶度
        3.4.3 熱作模具鋼中第二相的全固溶溫度
    3.5 復(fù)合第二相溶解動力學(xué)計算過程及結(jié)果
        3.5.1 復(fù)合第二相的固溶與粗化
        3.5.2 復(fù)合第二相的固溶速率與粗化速率
        3.5.3 復(fù)合第二相的固溶與粗化計算結(jié)果及分析
    3.6 固溶處理實(shí)驗
        3.6.1 固溶溫度及保溫時間的選取
        3.6.2 模具鋼固溶處理后的組織性能
        3.6.3 模具鋼未溶相形貌及成分
        3.6.4 模具鋼固溶處理后的力學(xué)性能
    3.7 本章小結(jié)
第4章 微合金元素復(fù)合第二相析出過程
    4.1 引言
    4.2 復(fù)合第二相析出過程熱力學(xué)計算
    4.3 復(fù)合第二相析出過程動力學(xué)計算
        4.3.1 臨界形核功與臨界形核尺寸
        4.3.2 NrT曲線
        4.3.3 PTT曲線
    4.4 復(fù)合第二相析出過程相關(guān)參數(shù)及其估算
    4.5 復(fù)合第二相析出過程計算結(jié)果與分析
        4.5.1 0.4C-0.02Ti-0.9V鋼的NrT曲線和PTT曲線
        4.5.2 合金元素對TiC沉淀析出時臨界核心尺寸與形核功的影響
        4.5.3 合金元素對TiC沉淀析出時NrT曲線與PTT曲線的影響
    4.6 復(fù)合第二相析出過程模擬計算結(jié)果
        4.6.1 MC相和M_(23)C_6相的元素組成模擬計算結(jié)果
        4.6.2 碳化物析出量模擬計算結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第5章 模具鋼中第二相析出實(shí)驗研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗方法
    5.3 實(shí)驗結(jié)果及分析
        5.3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線
        5.3.2 應(yīng)力松弛曲線
        5.3.3 PTT曲線
        5.3.4 模具鋼的顯微組織及晶界形貌
        5.3.5 析出相的分布及位錯演變
        5.3.6 析出相的尺寸
        5.3.7 納米尺度析出相形貌及成分
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間參研課題及研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]中碳低合金超高強(qiáng)度鋼第二相的析出行為及其作用[D]. 劉爽.遼寧科技大學(xué) 2013
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[3]鈮釩微合金化連續(xù)油管組織性能研究[D]. 岳嵩.東北大學(xué) 2011



本文編號：3602512