新冶煉工藝下H13型鋼的熱處理工藝及組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-10 07:06
H13鋼(國(guó)內(nèi)牌號(hào)4Cr5MoSiV1)是目前世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的熱作模具鋼之一,具有優(yōu)良的淬透性、熱強(qiáng)性、紅硬性,還具有較高的韌性、良好的抗熱疲勞性能及抗熱裂能力,廣泛應(yīng)用于壓鑄模具、擠壓模具與熱鍛模具。目前國(guó)產(chǎn)H13鋼的質(zhì)量同國(guó)外優(yōu)質(zhì)H13鋼相比仍存在較大差距,其主要技術(shù)指標(biāo)無(wú)法滿足高性能特種材料的技術(shù)要求,材料的潔凈度、均勻性、晶粒度等重要指標(biāo)仍達(dá)不到國(guó)際先進(jìn)水平。課題組與某企業(yè)合作,以穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)H13鋼為目標(biāo),通過(guò)該企業(yè)自主發(fā)明的新冶煉技術(shù),冶煉出牌號(hào)分別為H13A、H13R、JB11U、JB13U的4種H13型熱作模具鋼,本文以該4種牌號(hào)H13型的退火態(tài)模具鋼為原材料,借助直讀光譜儀、金相顯微鏡、掃描電鏡、沖擊試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備,研究新冶煉工藝下不同成分的H13型模具鋼冶金質(zhì)量及其組織與性能,并與進(jìn)口淬回火態(tài)的H13鋼作對(duì)比,重點(diǎn)研究新冶煉工藝下的國(guó)產(chǎn)H13鋼的熱疲勞性能特性及其在熱疲勞過(guò)程中組織變化。研究結(jié)果表明:1、4種試驗(yàn)鋼的主要合金元素含量均控制得較好,雜質(zhì)元素S和P的含量均較低,S含量均低于10ppm,P含量低于130ppm,控制水平已達(dá)到北美壓鑄協(xié)會(huì)NADCA#2...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
緒論
1.1 引言
1.2 熱作模具鋼發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 熱作模具鋼發(fā)展歷程及國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 熱作模具鋼國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 熱作模具鋼性能要求及失效形式
1.4 熱作模具鋼強(qiáng)韌化途徑
1.4.1 優(yōu)化合金元素配比
1.4.2 純凈鋼冶煉和組織均勻化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用
1.4.3 熱處理對(duì)熱作模具鋼的影響
1.5 本文研究?jī)?nèi)容及意義
2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 淬火工藝
2.2.2 回火工藝
2.2.3 熱穩(wěn)定試驗(yàn)
2.2.4 熱疲勞試驗(yàn)
2.2.5 硬度測(cè)試
2.2.6 沖擊性能測(cè)試
2.2.7 微觀組織表征
2.3 本章小結(jié)
3 新冶煉工藝H13型鋼組織與性能研究
3.1 鋼的純凈度
3.2 退火組織及硬度
3.2.1 退火組織
3.2.2 退火硬度
3.3 淬火組織及硬度
3.3.1 淬火組織形貌
3.3.2 淬火硬度
3.4 試驗(yàn)鋼的晶粒度
3.5 淬、回火組織及硬度
3.5.1 淬、回火組織
3.5.2 淬、回火硬度
3.6 沖擊性能
3.7 熱穩(wěn)定性能
3.7.1 熱穩(wěn)定曲線分析
3.7.2 熱穩(wěn)定過(guò)程中微觀組織觀察
3.8 回火溫度對(duì)組織和硬度的影響
3.8.1 回火金相顯微形貌
3.8.2 回火組織SEM形貌
3.8.3 回火溫度對(duì)硬度的影響
3.9 本章小結(jié)
4 熱疲勞試驗(yàn)裝置的研制及H13型鋼熱疲勞性能對(duì)比
4.1 模具鋼熱疲勞性能和研究方法
4.1.1 影響模具鋼熱疲勞性能的因素
4.1.2 模具鋼熱疲勞性能研究方法
4.2 熱疲勞試驗(yàn)裝置研制
4.2.1 自約束熱疲勞試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)
4.2.2 熱疲勞試驗(yàn)裝置溫度場(chǎng)的測(cè)控
4.3 熱疲勞試驗(yàn)材料及方法
4.4 試驗(yàn)鋼熱疲勞性能特性及分析
4.4.1 熱疲勞裂紋形貌特征
4.4.2 熱疲勞后硬度變化分析
4.4.3 熱疲勞循環(huán)后顯微組織分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
本文編號(hào):3739234
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
緒論
1.1 引言
1.2 熱作模具鋼發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 熱作模具鋼發(fā)展歷程及國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 熱作模具鋼國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 熱作模具鋼性能要求及失效形式
1.4 熱作模具鋼強(qiáng)韌化途徑
1.4.1 優(yōu)化合金元素配比
1.4.2 純凈鋼冶煉和組織均勻化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用
1.4.3 熱處理對(duì)熱作模具鋼的影響
1.5 本文研究?jī)?nèi)容及意義
2 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法及設(shè)備
2.2.1 淬火工藝
2.2.2 回火工藝
2.2.3 熱穩(wěn)定試驗(yàn)
2.2.4 熱疲勞試驗(yàn)
2.2.5 硬度測(cè)試
2.2.6 沖擊性能測(cè)試
2.2.7 微觀組織表征
2.3 本章小結(jié)
3 新冶煉工藝H13型鋼組織與性能研究
3.1 鋼的純凈度
3.2 退火組織及硬度
3.2.1 退火組織
3.2.2 退火硬度
3.3 淬火組織及硬度
3.3.1 淬火組織形貌
3.3.2 淬火硬度
3.4 試驗(yàn)鋼的晶粒度
3.5 淬、回火組織及硬度
3.5.1 淬、回火組織
3.5.2 淬、回火硬度
3.6 沖擊性能
3.7 熱穩(wěn)定性能
3.7.1 熱穩(wěn)定曲線分析
3.7.2 熱穩(wěn)定過(guò)程中微觀組織觀察
3.8 回火溫度對(duì)組織和硬度的影響
3.8.1 回火金相顯微形貌
3.8.2 回火組織SEM形貌
3.8.3 回火溫度對(duì)硬度的影響
3.9 本章小結(jié)
4 熱疲勞試驗(yàn)裝置的研制及H13型鋼熱疲勞性能對(duì)比
4.1 模具鋼熱疲勞性能和研究方法
4.1.1 影響模具鋼熱疲勞性能的因素
4.1.2 模具鋼熱疲勞性能研究方法
4.2 熱疲勞試驗(yàn)裝置研制
4.2.1 自約束熱疲勞試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)
4.2.2 熱疲勞試驗(yàn)裝置溫度場(chǎng)的測(cè)控
4.3 熱疲勞試驗(yàn)材料及方法
4.4 試驗(yàn)鋼熱疲勞性能特性及分析
4.4.1 熱疲勞裂紋形貌特征
4.4.2 熱疲勞后硬度變化分析
4.4.3 熱疲勞循環(huán)后顯微組織分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝
本文編號(hào):3739234
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