本文關(guān)鍵詞：熱沖壓模具鋼熱性能及淬火工藝的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2014年

熱沖壓模具鋼熱性能及淬火工藝的數(shù)值模擬

逯璐  

【摘要】：高強(qiáng)度鋼板沖壓件等熱成形部件能夠有效減輕車身重量從而實(shí)現(xiàn)降低油耗、減少排放量的要求,并且保證汽車的安全性能。高強(qiáng)度鋼板熱成形部件的生產(chǎn)對(duì)熱沖壓模具材料及其制備工藝的要求很高,需求很旺盛。通過(guò)鑄造方法制備熱作模具可大大降低生產(chǎn)成本,在模具內(nèi)部設(shè)計(jì)異型彎曲冷卻(加熱)通道可以顯著改善零部件的冷卻(加熱)效率和冷卻(加熱)均勻性,隨后的熱處理可以提高模具的力學(xué)性能和疲勞性能,這就對(duì)模具材料的鑄造工藝、熱處理工藝等提出了較高要求,目前適用于此類高壽命熱沖壓專用熱作模具的材料及其制備工藝還不成熟,因此研究開發(fā)一種新型的熱沖壓專用熱作模具鋼及其熱加212工藝具有重要意義。 材料性能模擬軟件JMatPro廣泛應(yīng)用于為CAE軟件提供材料性能參數(shù)、輔助科研人員進(jìn)行合金設(shè)計(jì)、熱處理工藝優(yōu)化、預(yù)測(cè)材料性能等多種場(chǎng)合。本文運(yùn)用JMatPro獲得新設(shè)計(jì)的熱沖壓模具鋼(XSJ)的平衡相圖、性能及其TTT、CCT曲線,并分析了熱沖壓模具鋼中合金元素Cr、Mo、Si對(duì)其導(dǎo)熱系數(shù)的影響,從而驗(yàn)證新設(shè)計(jì)化學(xué)成分的合理性。分析發(fā)現(xiàn)XSJ熱沖壓模具鋼所形成的MC和M6C型碳化物增多,而M23C的含量降低,且推遲了高溫穩(wěn)定性較好的MC型碳化物向穩(wěn)定性較差的M23C6型碳化物的轉(zhuǎn)變,使之具有更為持久的高溫強(qiáng)度及抗疲勞性能；在300～800"C,隨著合金元素Cr、Mo、Si含量的增加,導(dǎo)熱系數(shù)皆呈下降趨勢(shì),三種元素對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響的效果為SiCrMo,因此在設(shè)計(jì)化學(xué)成分時(shí),可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整各化學(xué)元素的含量來(lái)提高導(dǎo)熱系數(shù)；新設(shè)計(jì)熱沖壓模具鋼的導(dǎo)熱系數(shù)可在熱沖壓模具鋼工作溫度下維持30～36W/(m·℃),有利于提高熱沖壓模具鋼的壽命。 在此基礎(chǔ)上,利用熱處理專業(yè)軟件GRANTAS,針對(duì)一種異型彎曲通道的熱沖壓模具,建立熱模具淬火過(guò)程的數(shù)值模型,利用該數(shù)值模型模擬了熱沖壓模具鋼淬火過(guò)程的溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、硬度場(chǎng)變化過(guò)程,研究熱處理工藝參數(shù)對(duì)模具性能的影響,主要考慮了淬火溫度、淬火介質(zhì)種類及其溫度的影響,分析對(duì)比其各冷卻過(guò)程,從而提出合理的熱處理工藝。通過(guò)分析對(duì)比,最終模擬結(jié)果表明：當(dāng)淬火溫度為C℃,采用淬火介質(zhì)3且淬火介質(zhì)的溫度為b℃時(shí)可以獲得較高且均勻分布的硬度及較小的變形,可以此作為熱沖壓模具鋼的熱處理工藝。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG142.45;TG156.3
【目錄】：

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