熱處理工藝對(duì)H13鋼組織性能影響規(guī)律的研究
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更多相關(guān)文章: H13鋼 均質(zhì)化 預(yù)處理工藝 CCT曲線 沖擊韌性 淬火回火
【摘要】:H13鋼是一種強(qiáng)韌兼具的空冷硬化型熱作模具鋼,具有良好的熱強(qiáng)性、紅硬性、較高的韌性、耐磨性、抗熱疲勞性能及抗熱裂能力,通常用于制造熱擠壓模,熱鍛模,鋁、銅及其合金的壓鑄模具等,是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的熱作模具鋼之一。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)H13鋼生產(chǎn)存在的質(zhì)量穩(wěn)定性差等問(wèn)題,以穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)H13鋼為目標(biāo),以H13鋼真空錠和電渣錠作為試驗(yàn)材料,測(cè)定了試驗(yàn)鋼的CCT曲線,較為系統(tǒng)的研究了熱處理工藝對(duì)H13鋼組織性能的影響規(guī)律,試驗(yàn)優(yōu)選了H13鋼均質(zhì)化處理工藝、預(yù)備熱處理工藝以及淬火、回火工藝,得出以下主要結(jié)論:1)H13鋼真空錠和電渣錠的鑄態(tài)組織中存在嚴(yán)重的枝晶偏析和液析碳化物,為消除鑄錠的組織缺陷,對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化處理,經(jīng)過(guò)試驗(yàn),優(yōu)選出電渣錠和真空錠的最佳均質(zhì)化處理工藝分別為:1 180℃×6 h,空冷,和1 280℃×8 h,空冷。均質(zhì)化處理后鑄錠的成分偏析得到根本改善,液析碳化物邊緣發(fā)生溶解,外形趨于圓整,鑄錠的成分和組織的不均勻性顯著改善。2)所測(cè)定的H13鋼CCT曲線表明:H13鋼具有良好的淬透性,在冷速為1℃/s時(shí)即可獲得完全馬氏體組織。升高淬火溫度,使得Ms點(diǎn)降低,980℃和1 030℃奧氏體化后的Ms點(diǎn)分別為360℃和330℃。3)本試驗(yàn)條件下,H13鋼最佳的預(yù)備熱處理工藝為固溶+等溫退火,工藝參數(shù)為1 080℃×1 h,空冷,870℃×1 h,爐冷至750℃×2 h,空冷。試樣退火態(tài)硬度為175 HBW。經(jīng)過(guò)1 040℃保溫1 h,空冷淬火,600℃保溫2 h,空冷二次回火處理后,試樣的硬度為44.38 HRC,橫向沖擊功12.2 J,橫縱沖擊功比0.82,其組織及性能均達(dá)到高檔優(yōu)質(zhì)H13鋼標(biāo)準(zhǔn)。4)試驗(yàn)鋼調(diào)質(zhì)態(tài)組織為回火馬氏體+碳化物+少量殘余奧氏體;在980~1 080℃淬火區(qū)間內(nèi),提高淬火溫度,有利于提高試樣淬火、回火后的硬度、沖擊韌性和熱穩(wěn)定性能。淬火溫度升高,淬火試樣在回火過(guò)程中出現(xiàn)的“二次硬化峰”升高,二次硬化出現(xiàn)的溫度降低。980℃、1 030℃和1 080℃淬火試樣,回火二次硬化出現(xiàn)的溫度區(qū)間分別為550~570℃、530~550℃、510~530℃。H13鋼最佳的淬火、回火工藝為:1 080℃×1 h,空冷淬火,600℃×2 h,空冷二次回火。
【關(guān)鍵詞】:H13鋼 均質(zhì)化 預(yù)處理工藝 CCT曲線 沖擊韌性 淬火回火
【學(xué)位授予單位】:河北科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TG142.1;TG161
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 熱作模具鋼概述9-14
- 1.1.1 熱作模具鋼分類(lèi)9-10
- 1.1.2 熱作模具鋼發(fā)展過(guò)程10-13
- 1.1.3 熱作模具鋼性能要求13-14
- 1.2 H13鋼研究現(xiàn)狀14-17
- 1.2.1 H13鋼成分設(shè)計(jì)14-15
- 1.2.2 H13鋼組織特征15
- 1.2.3 H13鋼熱處理特點(diǎn)15-17
- 1.3 研究目的與內(nèi)容17-19
- 第2章 均質(zhì)化與鍛造工藝研究19-33
- 2.1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法19-20
- 2.2 均質(zhì)化工藝研究20-24
- 2.3 鍛造工藝研究24-31
- 2.3.1 真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線25-28
- 2.3.2 變形條件對(duì)變形組織的影響28-30
- 2.3.3 鍛造工藝的確定30-31
- 2.4 本章小結(jié)31-33
- 第3章 H13鋼預(yù)處理工藝優(yōu)化33-49
- 3.1 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(CCT)曲線測(cè)定33-37
- 3.1.1 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線分析33-35
- 3.1.2 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變組織分析35-37
- 3.2 預(yù)備熱處理工藝對(duì)H13鋼組織的影響37-45
- 3.2.1 預(yù)備熱處理工藝對(duì)球化組織的影響38-40
- 3.2.2 預(yù)處理工藝對(duì)調(diào)質(zhì)組織的影響40-41
- 3.2.3 退火態(tài)H13鋼中的碳化物41-45
- 3.3 預(yù)備熱處理工藝對(duì)H13鋼力學(xué)性能的影響45-47
- 3.3.1 預(yù)備熱處理工藝對(duì)硬度的影響45-46
- 3.3.2 預(yù)備熱處理工藝對(duì)沖擊韌性的影響46-47
- 3.4 本章小結(jié)47-49
- 第4章 淬火工藝對(duì)H13鋼組織及性能的影響49-57
- 4.1 淬火溫度對(duì)H13鋼組織的影響49-52
- 4.1.1 淬火溫度對(duì)淬火組織的影響49-51
- 4.1.2 淬火溫度對(duì)回火組織的影響51-52
- 4.2 淬火溫度對(duì)H13鋼力學(xué)性能的影響52-53
- 4.2.1 淬火溫度對(duì)硬度的影響52
- 4.2.2 淬火溫度對(duì)沖擊韌性的影響52-53
- 4.3 淬火溫度對(duì)H13鋼高溫性能的影響53-55
- 4.3.1 淬火溫度對(duì)回火穩(wěn)定性的影響53-54
- 4.3.2 淬火溫度對(duì)熱穩(wěn)定性的影響54-55
- 4.4 本章小結(jié)55-57
- 結(jié)論57-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文63-65
- 致謝65
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,本文編號(hào):1096910
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