新冶炼工艺下H13型钢的热处理工艺及组织性能研究

发布时间：2023-02-10 07:06

　　H13钢(国内牌号4Cr5MoSiV1)是目前世界范围内应用最广泛的热作模具钢之一,具有优良的淬透性、热强性、红硬性,还具有较高的韧性、良好的抗热疲劳性能及抗热裂能力,广泛应用于压铸模具、挤压模具与热锻模具。目前国产H13钢的质量同国外优质H13钢相比仍存在较大差距,其主要技术指标无法满足高性能特种材料的技术要求,材料的洁净度、均匀性、晶粒度等重要指标仍达不到国际先进水平。课题组与某企业合作,以稳定生产高品质H13钢为目标,通过该企业自主发明的新冶炼技术,冶炼出牌号分别为H13A、H13R、JB11U、JB13U的4种H13型热作模具钢,本文以该4种牌号H13型的退火态模具钢为原材料,借助直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、冲击试验机等设备,研究新冶炼工艺下不同成分的H13型模具钢冶金质量及其组织与性能,并与进口淬回火态的H13钢作对比,重点研究新冶炼工艺下的国产H13钢的热疲劳性能特性及其在热疲劳过程中组织变化。研究结果表明:1、4种试验钢的主要合金元素含量均控制得较好,杂质元素S和P的含量均较低,S含量均低于10ppm,P含量低于130ppm,控制水平已达到北美压铸协会NADCA#2...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
绪论
    1.1 引言
    1.2 热作模具钢发展现状
        1.2.1 热作模具钢发展历程及国外研究现状
        1.2.2 热作模具钢国内研究现状
    1.3 热作模具钢性能要求及失效形式
    1.4 热作模具钢强韧化途径
        1.4.1 优化合金元素配比
        1.4.2 纯净钢冶炼和组织均匀化技术的开发与应用
        1.4.3 热处理对热作模具钢的影响
    1.5 本文研究内容及意义
2 试验材料与试验方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法及设备
        2.2.1 淬火工艺
        2.2.2 回火工艺
        2.2.3 热稳定试验
        2.2.4 热疲劳试验
        2.2.5 硬度测试
        2.2.6 冲击性能测试
        2.2.7 微观组织表征
    2.3 本章小结
3 新冶炼工艺H13型钢组织与性能研究
    3.1 钢的纯净度
    3.2 退火组织及硬度
        3.2.1 退火组织
        3.2.2 退火硬度
    3.3 淬火组织及硬度
        3.3.1 淬火组织形貌
        3.3.2 淬火硬度
    3.4 试验钢的晶粒度
    3.5 淬、回火组织及硬度
        3.5.1 淬、回火组织
        3.5.2 淬、回火硬度
    3.6 冲击性能
    3.7 热稳定性能
        3.7.1 热稳定曲线分析
        3.7.2 热稳定过程中微观组织观察
    3.8 回火温度对组织和硬度的影响
        3.8.1 回火金相显微形貌
        3.8.2 回火组织SEM形貌
        3.8.3 回火温度对硬度的影响
    3.9 本章小结
4 热疲劳试验装置的研制及H13型钢热疲劳性能对比
    4.1 模具钢热疲劳性能和研究方法
        4.1.1 影响模具钢热疲劳性能的因素
        4.1.2 模具钢热疲劳性能研究方法
    4.2 热疲劳试验装置研制
        4.2.1 自约束热疲劳试验装置的结构及其设计
        4.2.2 热疲劳试验装置温度场的测控
    4.3 热疲劳试验材料及方法
    4.4 试验钢热疲劳性能特性及分析
        4.4.1 热疲劳裂纹形貌特征
        4.4.2 热疲劳后硬度变化分析
        4.4.3 热疲劳循环后显微组织分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢



本文编号：3739234