發(fā)布時間：2021-09-27 20:17

　　H13熱作模具鋼是應用最廣泛和最具代表性的一種熱作模具鋼。國產(chǎn)模具鋼與國際先進水平還有一定差距,導致我國每年有40%以上的中、高檔模具必須從國外進口。為了開發(fā)高質(zhì)量的H13模具鋼,本課題采用向鋼中添加微量元素鎂,系統(tǒng)地研究了鎂對鋼中夾雜物、碳化物和性能的影響。本文首先研究了H13模具鋼電渣重熔過程中鎂含量變化的規(guī)律,以及電渣重熔過程中鎂的揮發(fā)動力學。研究結果表明,鎂主要以傳質(zhì)形式進入渣中氧化而損失。電渣重熔過程中,自耗電極端部熔滴形成階段鎂的損失約占總損失量的53%左右。通過動力學分析,鎂的損失限制環(huán)節(jié)為[Mg2+]從鋼-渣界面向渣中的傳質(zhì),并經(jīng)試驗數(shù)據(jù)計算得到傳質(zhì)系數(shù)DMg2+/δMg2+為4.27×10-4mm/s；為了提高電渣重熔過程鎂的收得率,合適的渣系組成為50%CaF2-20%Al2O3-20%CaO-10%MgO。對生產(chǎn)過程中夾雜物及碳化物研究發(fā)現(xiàn),采用鎂鋁復合脫氧時,可以將鋼中氧含量降到很低的水平。經(jīng)過鎂處理的H13模具鋼,由于生成了大量的2μm左右的MgOAl2O3及MgS夾雜物,以及以含鎂夾雜物為核心的復合夾雜物,尺寸在5μm左右。含鎂電渣錠中大型夾雜物主要是高Si... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

電連重溶示意圖

圖1-9 CPIV1M4鋼鋳態(tài)組織比較(a)真空焰鑄工藝；（b)噴射成形工藝2.2 H13熱作模具鋼的特點H13鋼系美國AISI/SAE標準鋼材牌號。在我國一般稱作4Cr5MoSiV 1鋼，根據(jù)碳化物形成元素進行分類，H13鋼屬于鉻鉬類鋼。2.2.1 H13熱作模具鋼的主要特性H13鋼的化學成份及臨界溫度如表1-4和表1-5所示。表1-4不同國家H13鋼的化學成分標準/wt%標池 鋼號 C Mn P S Si Cr V Mo家

提[§]Mo含量的優(yōu)點有：①細化共晶碳化物和均勾碳化物分布；②提尚鋼的萍透性，抑制晶界碳化物的析出和貝氏體的轉(zhuǎn)變；③提高鋼的回火抗力；④提高鋼的抗熱裂能力；⑤提高鋼的靭度、高溫強度和高溫孺變強度我國的SDH8鋼種就是在熱作模具鋼HD的基礎上降低Si、V含量，提高Mo含量研制而成的。與H13相比，在相同熱處理條件下SDH8鋼的硬度和熱穩(wěn)定性都比H13優(yōu)越[41]。(2) Nb合金化Nb形成的MC型碳化物更為穩(wěn)定細小，因而有助于提高奧氏體化溫度，并阻止奧氏體晶粒長大。奧氏體化溫度升高可將部分粗大的碳化物充分溶解，使馬氏體中碳和合金元素含量增加，提高淬火硬度；同時，粹火溫度的提高有助于回火時彌散碳化物的析出，增加二次硬化效果，進一步提高強朝性、回火穩(wěn)定性和熱疲勞抗力[42]。Nb相對于V更易形成穩(wěn)定、細小的MC型碳化物，要達到相同的強化效果，用Nb量僅需V的1/2[43]，銀、釩復合添加可以在高溫下更好地細化奧氏體晶粒[44]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]42CrMo鋼在不同溫度下單向拉伸的流變特征[J]. 張偉強,郭金.  金屬熱處理. 2012(07)
[2]不同退火工藝對H13鋼組織和力學性能的影響[J]. 周健,馬黨參,張才明,康愛軍,李向陽,陳再枝.  金屬熱處理. 2012(05)
[3]電渣重熔高溫合金凝固組織控制的研究進展[J]. 陳希春,任昊,付銳,馮滌.  特鋼技術. 2011(03)
[4]模具鋼行業(yè)“十一五”發(fā)展回顧及“十二五”發(fā)展方向分析[J].   模具工業(yè). 2011(08)
[5]薄板坯連鑄連軋過程中氧化鐵皮變化規(guī)律[J]. 吳光亮,孟征兵,李一為,成小軍.  鋼鐵. 2011(06)
[6]新型奧氏體熱作模具鋼6Mn14Cr3Mo2V2的強韌化機制[J]. 吳曉春,江浩,王良平.  鋼鐵研究學報. 2011(06)
[7]軸承鋼中微量鎂改善碳化物作用機理研究[J]. 劉軍,陸青林,李錚,鄭少波,李慧改.  鋼鐵研究學報. 2011(05)
[8]2010年模具進出口情況分析[J].   模具工業(yè). 2011(04)
[9]粉末冶金生產(chǎn)工藝的兩大發(fā)展[J]. 曹勇家,鐘海林,郝權,李小明,況春江,方玉誠.  粉末冶金工業(yè). 2011(01)
[10]富Cr碳化物析出行為的熱力學與動力學計算[J]. 何燕霖,朱娜瓊,吳曉瑜,李麟.  材料熱處理學報. 2011(01)

碩士論文
[1]控冷工藝對熱軋高線焊條鋼相變及組織的影響[D]. 呂和平.武漢科技大學 2005



本文編號：3410551