新型气门精锻热作模具材料的开发与应用

发布时间：2020-07-19 22:11

【摘要】： 目前模具技术已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。本论文针对于气门锻件的恶劣工况条件,为了提高模具的使用寿命和生产效率,自行研制开发出了新型热作模具钢(RJD钢)。并通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)、冲击韧性、硬度、抗氧化实验、热稳定性实验等,研究了RJD钢的各项高温性能指标。本论文研究了不同合金元素含量与热处理工艺对新型热作模具钢力学性能的影响,优化出新型热作模具钢的化学成分、最佳回火温度。推荐新型铸造热作模具钢的化学成分为(wt.%):C:0.35～0.45,Cr:2.5～3.5,Si:0.1～0.3,W:3.5～4.5,Mn:0.4～0.6,Nb:0.1～0.2。回火工艺参数为:620℃回火。新型热作模具钢的组织主要是板条马氏体和马贝复棚,还有少量碳化物,冲击韧性达到9～24 J/cm2,硬度(HRC)为50～53。研究表明,新型热作模具钢的热稳定性好于锻造H13和ASSAB8407钢,在620℃保温21小时,新型热作模具钢的硬度仍然大于HRC40,而锻造H13钢和8407钢的硬度下降为HRC32～35。新型热作模具钢的具有非常优良的抗氧化性能。在620℃保温50小时,其抗氧化性能明显优于锻造H13钢和8407钢的抗氧化性能。新型热作模具钢正在应用于气门热精锻的生产中,是一种高寿命的新型热作模具钢,应用前景广阔。
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG142.4
【图文】：

弥散分布,碳化物,精锻模具,精锻模

机械科学研究总院硕卜学位论文起阻碍作用。碳化物等沉淀物的析出还将引起钢的循环硬化疲劳抗力。所以，当碳化物阻碍晶粒长大，阻止裂纹扩一展时用，此时碳化物一般呈细小弥散分布;当碳化物作为裂纹形裂纹扩展的低能量通道时，则降低钢的热疲劳抗力，此时碳品分布。热磨损

精锻模具,气门

图1一5气门精锻模具整体断裂具中温度分布不均匀，会导致出现内应力，使模具变着模具温度的增加，模具钢的强度、硬度将减低，冲性将增加。但钢的冲击韧度在加热到430℃一5()0℃时精锻模具的整体断裂是由于偶然的机械过载或热过载断裂〔低‘叫。材料的塑韧性是与此现象相对应最重要的的缺陷或操作不当，会引起整体断裂。随着钢种夹杂的降低，韧性将明显提高。在实际生产中整体断裂的、机械疲劳断裂。脆性断裂，是模具在锻压次数较少时发生的，有的锻裂也和其他断裂一样，首先形成裂纹源，当裂纹的尺，模具中的裂纹便迅速扩展，导致模具的断裂，因而

电阻炉,高温箱,高温涂料,气淬炉

图2一!主要冶炼生产设务2.2热处理该论文部分试验利用高压真空气淬炉来进行，真空热处卫})按照NODCA207#一2000标准执行。部分试样在SXZ一10一12高温箱式电阻炉中进行热处于Ll!，加热速度不超过150OC/h。高温箱式电阻炉，采用新型抗氧化、防脱碳高温涂料-进行保护，并日在热处理炉中加入一些铁屑和木炭以防比试样氧化。采用标准电位差计来校l卜电阻炉的温度，其偏差为士SOC，部分回火在井式炉进行，其偏差为士SOC。本研究采用的强韧化热处理上艺方一案为:预处理一一州卒火一一次回火一二次回火一三次巨』火2.3试样的制备

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