【摘要】：曲軸鍛造模具型腔復雜,工作環(huán)境惡劣,導致模具壽命較低。對某鍛造廠的曲軸模具進行失效分析發(fā)現(xiàn),模具的失效主要發(fā)生在表面,失效形式為熱磨損+熱裂紋。本文針對曲軸模具的工況條件和失效形式,提出采用堆焊修復+QPQ處理相結(jié)合的工藝來提高模具的壽命,降低企業(yè)生產(chǎn)成本。文中使用六種鐵基堆焊金屬RMD248、RMD650、RMD655、RMD750、RMD752和RMD126,分別研究了QPQ處理工藝對堆焊金屬滲層綜合性能的影響,并在實際生產(chǎn)中獲得應用。本文首先通過對堆焊金屬RMD650QPQ滲層的金相和SEM組織分析,顯微硬度測試和摩擦磨損試驗,研究不同QPQ處理工藝對RMD650滲層組織和性能的影響。得到堆焊金屬RMD650的最佳QPQ處理氮化工藝為560℃×240min。在此工藝條件下,QPQ滲層的磨損失效主要以剝層磨損為主,同時存在磨粒磨損和氧化磨損。對使用RMD650修復的曲軸模具進行實際生產(chǎn)驗證,生產(chǎn)結(jié)果表明,使用最佳QPQ工藝處理的堆焊修復曲軸模具的鍛打壽命相比于堆焊修復模具提高50%以上。隨后研究QPQ處理工藝對堆焊金屬RMD752組織和性能的影響,得到RMD752的最佳QPQ處理氮化工藝為560℃×240min。在此工藝條件下,QPQ滲層的磨損失效主要以磨粒磨損為主,同時伴有部分粘著磨損和氧化磨損。文中同時得到了堆焊金屬RMD126的最佳QPQ處理氮化工藝為580℃×240min。最后以RMD650QPQ滲層為參照對象,對比分析堆焊金屬RMD248、RMD655、RMD750、RMD752和RMD126QPQ滲層的顯微硬度和摩擦磨損性能,研究六種堆焊金屬Q(mào)PQ滲層的使用性能。得到六種堆焊金屬Q(mào)PQ滲層的綜合性能由高到低依次為:RMD752滲層RMD655滲層RMD750滲層RMD650滲層RMD248滲層RMD126滲層。綜合分析可知,堆焊金屬RMD752、RMD655、RMD750經(jīng)過QPQ處理后可在鍛造模具上使用,RMD248需要探索更好的QPQ處理工藝并在實際應用中論證其使用性能,堆焊金屬RMD126可用于鍛造模具非強磨損部位的修復,其QPQ滲層性能需要在實際生產(chǎn)中進行論證。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG455
【圖文】：

圖 2.1 Miller Dimension 812 型多功能焊機表 2.4 堆焊工藝參數(shù)電 流(A)電 壓(V)速 度(cm·min-1)伸 長(mm)極 性% 370~440 33~36 35~40 18~20 直流反制備 鋼板按照 200mm×100mm×20mm 的尺寸切割，再選用 RM50、RMD752 和 RMD126 焊絲，按照表 2.4 的堆焊工藝參數(shù)時，從左到右逐層焊接，堆焊第一層完成后，停留 1 分鐘，使上一層焊縫的熱影響區(qū)力學性能降低，同時要去除焊6 層，堆焊金屬的尺寸為 100mm×80mm×20mm。堆焊試樣

圖 2.1 Miller Dimension 812 型多功能焊機表 2.4 堆焊工藝參數(shù)護氣體電 流(A)電 壓(V)速 度(cm·min-1)伸 長(mm)極 性層間(2+80%Ar2% 370~440 33~36 35~40 18~20 直流反接 堆焊試樣的制備先將 Q235 鋼板按照 200mm×100mm×20mm 的尺寸切割，再選用 RMD248、RM55、RMD750、RMD752 和 RMD126 焊絲，按照表 2.4 的堆焊工藝參數(shù)在 Q235 鋼試驗。堆焊時，從左到右逐層焊接，堆焊第一層完成后，停留 1 分鐘讓其冷卻，時溫度過高，使上一層焊縫的熱影響區(qū)力學性能降低，同時要去除焊縫表面熔渣續(xù)堆焊 4~6 層，堆焊金屬的尺寸為 100mm×80mm×20mm。堆焊試樣尺寸示意圖

圖 2.3 QPQ 處理設備圖工藝RMD650、RMD752 及 RMD126 QPQ 處理工藝試驗：℃×30min；(520℃、540℃、560℃、580℃)×(120min、240min)；400℃×20min；氧化(400℃×20min)；、浸油。RMD248、RMD650、RMD655、RMD750、RMD752 和 R℃×30min；560℃×240min；

【參考文獻】

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3 孫睿;鄒春華;;氮化與軟氮化在模具表面強化處理方面的應用分析[J];模具制造;2015年02期

4 鄧輝;羅德福;徐文婷;楊燕;伍洋;張凱;;深層QPQ技術鹽浴新配方的研究[J];金屬熱處理;2012年06期

5 孫美榮;;QPQ鹽浴復合處理技術及應用[J];熱處理技術與裝備;2011年02期

6 熊光耀;趙明娟;趙龍志;周澤杰;;稀土對模具鋼QPQ滲層組織和性能的影響[J];熱加工工藝;2010年04期

7 周澤杰;邱英;熊光耀;;QPQ技術對5CrNiMo熱鍛模具鋼組織及性能的影響[J];模具工業(yè);2007年04期

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10 羅德福,李惠友;QPQ技術的現(xiàn)狀和展望[J];金屬熱處理;2004年01期

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5 付長明;QPQ鹽浴復合處理技術對3Cr2W8V熱作模具鋼耐磨耐蝕性的研究[D];東北大學;2010年

6 鄭小燕;H13模具鋼熱處理工藝優(yōu)化及表面滲氮處理研究[D];中南大學;2008年

7 楊偉;M2高速鋼軟氮化工藝及氮化脆性機理的研究[D];貴州大學;2008年

本文編號：2763828