铸造冷作模具钢的热处理及组织性能研究

发布时间：2017-03-26 06:05

  本文关键词：铸造冷作模具钢的热处理及组织性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来，由于汽车、家电等制造行业的迅速发展，为模具制造业带来了巨大的机会，同时也存在着很多的挑战，表现在国产模具材料在品种、质量、性能等方面与国外相比存在较大差距，严重限制了制造业的进一步发展。因此，我们不仅要加大新型模具材料的研发力度，还要对现有模具材料进行工艺方面的改进，基于此我们进行了本文的研究工作。 我们采用单因素分析法对铸造5Cr5MoV试验钢进行成分优化试验，同时对Cr12Mo1V1和Cr5Mo1V两种常用冷作模具钢及新型5Cr5MoV模具钢进行了热处理工艺优化试验，对Cr12Mo1V1尝试采用高温处理工艺改变其网状碳化物形态。根据材料相变温度结果及相关技术数据制定不同的退火、淬火、回火工艺，对比分析不同工艺条件下的试验材料的组织及硬度、强度等性能的变化，通过寻找组织与性能的最佳匹配来判定工艺及合金成分的合理性，完成5Cr5MoV试验钢的成分优化设计及三种模具钢的热处理工艺试验。 试验结果表明，经成分优化后的新型5Cr5MoV冷作模具钢具有较高的强度及韧性配合，拥有更少的合金元素使用量，意味着成本的降低；铸造Cr12Mo1V1和Cr5Mo1V模具钢也均达到了较高的强度，但脆性较大。等温球化退火后获得了较理想的退火组织，淬火后在二次硬化温度回火获得了最大硬度，但铸态原始组织中存在的偏析等缺陷在热处理后仍会保留下来，因而对试验材料的强韧性产生了不利影响，限制了试验材料性能的发挥。Cr12Mo1V1的高温处理工艺对于改变网状碳化物形态有明显作用，，但由此带来的组织粗化等问题使得其强韧性没有提高。 经成分及热处理工艺优化的试验材料获得了较理想的强度、硬度性能，在实际使用中会在降低制造成本、缩短工艺周期方面取得进步，当然试验材料在更好的强韧性配合方面还需要更多的工艺试验来实现。
【关键词】：铸造冷作模具钢 热处理 组织 性能
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG161
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 模具钢发展概述9
• 1.2 国内外冷作模具钢的生产研究现状9-13
• 1.3 国内外冷作模具钢的发展趋势13-14
• 1.4 铸造模具及铸造模具钢的研究与应用14-15
• 1.5 汽车用模具钢材料发展概述15-16
• 1.6 本文研究内容及目的意义16-19
• 1.6.1 研究内容16-17
• 1.6.2 研究目的17-18
• 1.6.3 研究意义18-19
• 第二章 试验材料及试验方法19-29
• 2.1 试验材料制备19
• 2.2 铸造 5Cr5MoV 模具钢试验钢成分设计及设计方案19-21
• 2.3 三种铸造冷作模具钢相变点测定21-22
• 2.4 热处理工艺方案制定22-27
• 2.4.1 退火工艺22-24
• 2.4.2 淬火、回火工艺24-26
• 2.4.3 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢高温处理工艺研究26-27
• 2.5 试验钢室温拉伸性能测试27-28
• 2.6 铸造 5Cr5MoV 冷作模具钢透射电镜试验28-29
• 第三章 铸造 5Cr5MoV 冷作模具钢的热处理及组织性能研究29-52
• 3.1 试验钢的成分优化过程29-33
• 3.1.1 试验钢回火后硬度变化29-32
• 3.1.2 试验钢拉伸性能试验32-33
• 3.2 试验钢的组织对比分析33-46
• 3.2.1 试验钢退火组织分析33-35
• 3.2.2 试验钢回火组织分析35-40
• 3.2.3 试验钢回火组织透射电镜分析40-43
• 3.2.4 试验钢的断口形貌分析43-46
• 3.3 铸造 5Cr5MoV 冷作模具钢的铸态组织及退火碳化物46-50
• 3.3.1 铸造 5Cr5MoV 冷作模具钢的铸态组织46-47
• 3.3.2 铸造 5Cr5MoV 冷作模具钢的退火组织47-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第四章 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢的热处理及组织性能研究52-67
• 4.1 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢的铸态组织52-53
• 4.2 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢的退火组织53-56
• 4.3 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢回火后力学性能56-57
• 4.4 铸造 Cr12Mo1V1 冷作模具钢高温处理工艺及性能57-66
• 4.4.1 高温处理工艺对组织的影响57-63
• 4.4.2 高温处理工艺对力学性能的影响63-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 铸造 Cr5Mo1V 冷作模具钢的热处理及组织性能67-75
• 5.1 铸造 Cr5Mo1V 冷作模具钢的铸态组织67-68
• 5.2 铸造 Cr5Mo1V 冷作模具钢的退火组织68-70
• 5.3 铸造 Cr5Mo1V 冷作模具钢的回火组织及硬度70-71
• 5.4 铸造 Cr5Mo1V 冷作模具钢的拉伸性能及断口71-73
• 5.5 本章小结73-75
• 第六章 结论75-77
• 参考文献77-83
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果83-84
• 致谢84

【参考文献】

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本文编号：268360