脉冲电流处理H13钢组织演变及热疲劳行为的研究
发布时间：2021-06-17 07:48
目前,模具被应用到越来越多的领域,国内外模具行业的发展正在以非常快的增长速度发展,模具已经成为各种构件成型不可缺少的工具之一。热作模具由于工况条件的复杂性与恶劣性常常因为热疲劳损伤而导致失效破坏,这就意味着对热作模具材料的性能、经济性及环保性能提出了更高要求。脉冲电流处理技术作为一种研究材料疲劳损伤的新技术目前有关研究甚少,对已经热疲劳损伤的材料给予脉冲电流处理,输入适当的能量,既可以改变疲劳部位的应变能与应力集中,又可以修复部分损伤,对于热作模具钢的改善无不是一种绿色改良,经济环保的方法。本文就是利用脉冲电流处理技术在热疲劳循环过程中给予H13钢试样通电处理,利用有关测试仪器,研究了H13钢试样通电处理前后热疲劳试样预制切口前端的各种性能的变化,主要包括热疲劳性能和高温氧化,耐腐蚀性能的影响。结果发现,脉冲电流处理能够改善H13钢试样热作用区的内部组织,提高耐腐蚀、抗氧化性能,进而改善热疲劳行为。
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自约束热疲劳试验机Fig.2.1Self-restrictedthermalfatiguetestapparatus
图 2.2 脉冲电流处理装置电路原理.2.2 Schematic illustration for the discharge c用电阻仪为上海产的 QJ57 高灵敏度直桥电阻小金属材料的电阻进行准确的测量，试验测响，一定在相同温度，相同电压下对试样电平均值的方法。技术路线处理 H13 钢试样工艺参数的选举依据是在最时间。本文主要以脉冲电流仿生处理 H13 钢劳前、疲劳后进行脉冲电流处理，采用实验处理 H13 钢试样的热作用区的表面形貌和微
图 3.1 不同放电时间脉冲电流处理后试样表面热作用区的宏观形貌：(a)280ms,(b)300ms,(c)320ms,(d)340msFig.3.1 The morphology of heat affected zone on the specimen surface after pulseelectric current stimulation with different discharging duration:(a) 280ms, (b)300ms,(c)320ms and(d)340ms通常，试样通电时施加电流密度越大其效果越明显，试验时对 H13 钢给予脉冲电流处理选取最大电流密度。图 3.1 为电流密度 105MA/m2下，不同放电时间处理试样时热作用区的裂纹变化，如图所示，当脉冲电流通过试样时，由于试样切口前端焦耳热作用非常大，温度不均匀，切口处热量很大，从而导致了预制切口前端产生了一个椭圆形的高温度区即热作用区。经过大量的试验研究可以发现，对试样进行电脉冲处理其通电时间越久预制切口前端的高温椭圆形区域就越大，脉冲电流处理试样的效果也就越明显，但当通电时间到一定程度（时间为 340ms）时，预制切口前端将会出现一个熔坑，如图 3.1（d）所示，甚至成为裂纹源，降低了材料的强度，这样的处理将对
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外模具材料的现状及发展趋势[J]. 于影霞,何柏林,李力. 热加工工艺. 2009(02)
[2]热作模具钢热疲劳性能的研究现状与发展趋势[J]. 夏鹏成,陈蕴博,葛学元,王淼辉. 金属热处理. 2008(12)
[3]模具表面强化处理技术[J]. 刚建伟. 科技创新导报. 2008(08)
[4]热作模具钢的发展与应用[J]. 刘俊英,蒋伯平,刘金海. 工程机械. 2006(06)
[5]Cr12模具钢裂纹电磁热止裂的研究[J]. 付宇明,郑丽娟. 模具工业. 2005(08)
[6]仿生非光滑表面45#钢模具的热疲劳性能[J]. 周宏,张志辉,任露泉,宋起飞,陈莉. 材料科学与工艺. 2004(06)
[7]现代模具技术的特点及其发展趋势[J]. 田福祥. 热加工工艺. 2004(08)
[8]表面强化新技术在模具制造领域中的应用与进展[J]. 王智祥,林立杰. 模具工业. 2004(07)
[9]国外新型热作模具钢及其热处理工艺[J]. 黄春峰. 航空精密制造技术. 2004(03)
[10]Cr-Ni-Mo铸造热作模具钢热机械疲劳行为[J]. 方健儒,张瑞卿,赵玉谦,姜启川. 金属热处理. 2003(06)
本文编号：3234792
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自约束热疲劳试验机Fig.2.1Self-restrictedthermalfatiguetestapparatus
图 2.2 脉冲电流处理装置电路原理.2.2 Schematic illustration for the discharge c用电阻仪为上海产的 QJ57 高灵敏度直桥电阻小金属材料的电阻进行准确的测量，试验测响，一定在相同温度，相同电压下对试样电平均值的方法。技术路线处理 H13 钢试样工艺参数的选举依据是在最时间。本文主要以脉冲电流仿生处理 H13 钢劳前、疲劳后进行脉冲电流处理，采用实验处理 H13 钢试样的热作用区的表面形貌和微
图 3.1 不同放电时间脉冲电流处理后试样表面热作用区的宏观形貌：(a)280ms,(b)300ms,(c)320ms,(d)340msFig.3.1 The morphology of heat affected zone on the specimen surface after pulseelectric current stimulation with different discharging duration:(a) 280ms, (b)300ms,(c)320ms and(d)340ms通常，试样通电时施加电流密度越大其效果越明显，试验时对 H13 钢给予脉冲电流处理选取最大电流密度。图 3.1 为电流密度 105MA/m2下，不同放电时间处理试样时热作用区的裂纹变化，如图所示，当脉冲电流通过试样时，由于试样切口前端焦耳热作用非常大，温度不均匀，切口处热量很大，从而导致了预制切口前端产生了一个椭圆形的高温度区即热作用区。经过大量的试验研究可以发现，对试样进行电脉冲处理其通电时间越久预制切口前端的高温椭圆形区域就越大，脉冲电流处理试样的效果也就越明显，但当通电时间到一定程度（时间为 340ms）时，预制切口前端将会出现一个熔坑，如图 3.1（d）所示，甚至成为裂纹源，降低了材料的强度，这样的处理将对
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外模具材料的现状及发展趋势[J]. 于影霞,何柏林,李力. 热加工工艺. 2009(02)
[2]热作模具钢热疲劳性能的研究现状与发展趋势[J]. 夏鹏成,陈蕴博,葛学元,王淼辉. 金属热处理. 2008(12)
[3]模具表面强化处理技术[J]. 刚建伟. 科技创新导报. 2008(08)
[4]热作模具钢的发展与应用[J]. 刘俊英,蒋伯平,刘金海. 工程机械. 2006(06)
[5]Cr12模具钢裂纹电磁热止裂的研究[J]. 付宇明,郑丽娟. 模具工业. 2005(08)
[6]仿生非光滑表面45#钢模具的热疲劳性能[J]. 周宏,张志辉,任露泉,宋起飞,陈莉. 材料科学与工艺. 2004(06)
[7]现代模具技术的特点及其发展趋势[J]. 田福祥. 热加工工艺. 2004(08)
[8]表面强化新技术在模具制造领域中的应用与进展[J]. 王智祥,林立杰. 模具工业. 2004(07)
[9]国外新型热作模具钢及其热处理工艺[J]. 黄春峰. 航空精密制造技术. 2004(03)
[10]Cr-Ni-Mo铸造热作模具钢热机械疲劳行为[J]. 方健儒,张瑞卿,赵玉谦,姜启川. 金属热处理. 2003(06)
本文编号：3234792
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