高Cr高V模具钢组织性能研究
发布时间：2019-07-19 08:33
【摘要】：D7模具钢,碳及合金元素含量高;易产生粗大的莱氏体组织,合金元素易偏析。用粉末冶金方法制备可改善其组织,但该方法生产成本高。本研究采用中频感应炉熔炼+炉外精炼+真空脱气+电渣重熔+锻轧工艺来制备。在炉外精炼过程加入稀土进行孕育处理,对电渣重熔钢锭进行高温均质化处理。解决了合金元素偏析问题。在此基础上,系统地研究了钢水孕育处理工艺、钢锭均质化工艺、热处理工艺对组织及性能的影响规律以及D7钢的高温变形行为,主要获得以下结论:(1)D7钢水在真空脱气后加入稀土进行孕育处理,改善了钢中夹杂物的形态和分布,提高了钢的纯净化水平;破坏了钢中共晶碳化物的网格结构。从而减小了碳化物尺寸、降低了碳化物不均度。(2)稀土元素的加入,是通过增加形核率和聚集在晶界处来减缓晶粒的长大,进一步细化晶粒,从而提高钢材的强度、塑性和韧性。(3)利用JMatPro软件计算了D7的液固相图,结合铸态试样均质化分解实验,确定了D7的均质化温度为1180℃。(4)采用Gleeble3800进行了D7的高温拉伸试验,根据试验数据绘制了高温面缩率曲线,得到了D7易高温变形的温度区间为1000-1060℃。(5)获得了D7钢的最佳热处理工艺:1100℃~1125℃淬火+520~550℃回火。通过采用上述最佳工艺参数,制得的相同硬度D7模具钢,其耐磨性优于国外粉末冶金方法制备的同类钢K190。
文内图片：
图片说明： 国外相继开发了 Cr8 型冷作模具钢，如大同制钢的钢具有耐磨性和韧性的良好匹配，很快在世界范围内得到广末到 21 世纪，随着模具成形工件强度和模具寿命要求不断提高韧性高耐磨方向发展，出现了 2V 级(Vasco Die)、3V 级(HY传统高耐磨冷作模具钢，甚至还开发了 4V 级(K190)和 9V（A工具钢[24-28]。如表 1-1 及图 1-1 所示。表 1-1 国外典型冷作模具钢目 钢号 主要成分 级 Vasco Die 0.8%C-1%Si-8%Cr-2%Mo-2%V 级 ER5 1.0%C-1%Si-8%Cr-1.6%Mo-1.0%W-3.0%V 级 A7 2.5%C-0.5%Si-5.0%Cr-4.0%V-1.0%W-1.0MoV 级 K190 2.3%C-0.5%Si-12%Cr-4.0%V-1.0%MoV 级 M390 2.0%C-20%Cr-4.0%V-1.0%MoV 级 A11 2.45%C-5%Cr-9%V-1.3%Mo%V
文内图片：
图片说明： 第三章 D7 钢水孕育处理表 3-4 钢材铸态组织的成分素 C Si Mn P S W Mo Cr V N La 量%1# 2.213 0.404 0.319 0.00176 0.0023 0.08 0.84 11.98 4.003 0.0182 0.00011 2# 2.193 0.510 0.316 0.0216 0.0025 0.11 0.78 11.88 4.034 0.0183 0.01432 注：1#未添加稀土元素，2#添加稀土元素3.2.1 改善夹杂物形态
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG142.1
本文编号：2516199
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图片说明： 国外相继开发了 Cr8 型冷作模具钢，如大同制钢的钢具有耐磨性和韧性的良好匹配，很快在世界范围内得到广末到 21 世纪，随着模具成形工件强度和模具寿命要求不断提高韧性高耐磨方向发展，出现了 2V 级(Vasco Die)、3V 级(HY传统高耐磨冷作模具钢，甚至还开发了 4V 级(K190)和 9V（A工具钢[24-28]。如表 1-1 及图 1-1 所示。表 1-1 国外典型冷作模具钢目 钢号 主要成分 级 Vasco Die 0.8%C-1%Si-8%Cr-2%Mo-2%V 级 ER5 1.0%C-1%Si-8%Cr-1.6%Mo-1.0%W-3.0%V 级 A7 2.5%C-0.5%Si-5.0%Cr-4.0%V-1.0%W-1.0MoV 级 K190 2.3%C-0.5%Si-12%Cr-4.0%V-1.0%MoV 级 M390 2.0%C-20%Cr-4.0%V-1.0%MoV 级 A11 2.45%C-5%Cr-9%V-1.3%Mo%V
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图片说明： 第三章 D7 钢水孕育处理表 3-4 钢材铸态组织的成分素 C Si Mn P S W Mo Cr V N La 量%1# 2.213 0.404 0.319 0.00176 0.0023 0.08 0.84 11.98 4.003 0.0182 0.00011 2# 2.193 0.510 0.316 0.0216 0.0025 0.11 0.78 11.88 4.034 0.0183 0.01432 注：1#未添加稀土元素，2#添加稀土元素3.2.1 改善夹杂物形态
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG142.1
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，本文编号：2516199
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