鋁合金壓鑄件是目前應用廣泛的產(chǎn)品,作為制造它們的模具,其材料種類繁多,但普遍認可使用的是AISI H13熱作模具鋼,優(yōu)點是強度和韌性均比較良好,但是由于表面熱機械載荷和冷熱循環(huán)導致模具熱疲勞損壞,同時在壓鑄過程用還會出現(xiàn)粘膜現(xiàn)象,在使用過程中時常發(fā)生失效現(xiàn)象。為了使H13模具鋼擁有更加良好的熱強度,提高其熱穩(wěn)定性,使用強碳化物形成元素V來部分替代Cr,提高在整個基體中分散分布的細小顆粒碳化物比例,并且把Cr元素“擠出”碳化物,迫使其在基體中固溶量增加,增強基體的機械性能。經(jīng)過對材料的回火硬度測定,發(fā)現(xiàn)H13鋼減少1%的Cr元素含量,提高約0.48%的V含量,可以使模具鋼擁有優(yōu)于H13熱作模具鋼的回火穩(wěn)定性以及硬度。模具鋼被熔融鋁合金侵蝕時,生成穩(wěn)定的Fe2Al5晶體時會以很快的速度侵入模具鋼內(nèi),導致模具鋼被侵蝕的速度增加。經(jīng)過對改進模具鋼熱浸鋁實驗的研究發(fā)現(xiàn)：基體中由V組成的均勻的碳化物顆粒對鋁合金的侵蝕有一定的阻擋作用,較H13鋼更耐鋁合金侵蝕。K/Na變質劑不僅可以凈化模具鋼金屬液,促使網(wǎng)狀碳化物斷網(wǎng),還可以利用這些效果提高模具鋼的導熱性。經(jīng)試驗,約0.5%的K/Na變質劑可以使H...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓鑄用模具鋼的失效形式
    1.3 H13熱作模具鋼的現(xiàn)狀及改進
        1.3.1 H13模具鋼的性能及組織
        1.3.2 優(yōu)化合金成分
        1.3.3 改進冶煉工藝及組織均勻化
        1.3.4 表面處理
    1.4 模具鋼的導熱性
    1.5 選題目的及意義
        1.5.1 實驗技術背景
        1.5.2 實驗目的及思路
第二章 實驗方法
    2.1 引言
    2.2 實驗設計
    2.3 實驗材料的選擇
    2.4 熔煉以及熱處理
        2.4.1 模具鋼的熔煉
        2.4.2 改鍛及熱處理
    2.5 試樣的制備及性能測定
        2.5.1 試樣的制備
        2.5.2 熱浸鋁
        2.5.3 回火穩(wěn)定性
        2.5.4 導熱性比較
第三章 釩對回火穩(wěn)定性的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗過程及結果
        3.2.1 K/Na變質劑加入量的確定
        3.2.2 V含量對H13模具鋼回火穩(wěn)定性影響的探索
    3.3 改進模具鋼與4Cr3Mo2NiVNb回火穩(wěn)定性比較
    3.4 本章小結
第四章 釩對H13熱作模具鋼熱熔損的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗方法和過程
    4.3 實驗結果及分析
    4.4 小結
第五章 改進模具鋼的熱物理性能
    5.1. 引言
    5.2. 改進模具鋼與H13鋼的導熱性能對比
        5.2.1. K/Na變質劑對H13鋼導熱性的作用
        5.2.2. V元素對H13鋼導熱性的影響
    5.3.本章小結
第六章 更高V、C含量的組織性能
    6.1 實驗樣品金相及DSC分析
    6.2 材料回火硬度及沖擊韌性
    6.3 材料熱浸鋁實驗結果
    6.4 本章小結
第七章 結論
參考文獻
致謝
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本文編號：3816629