镁对H13热作模具钢夹杂物及性能影响的研究
发布时间：2021-09-27 20:17
H13热作模具钢是应用最广泛和最具代表性的一种热作模具钢。国产模具钢与国际先进水平还有一定差距,导致我国每年有40%以上的中、高档模具必须从国外进口。为了开发高质量的H13模具钢,本课题采用向钢中添加微量元素镁,系统地研究了镁对钢中夹杂物、碳化物和性能的影响。本文首先研究了H13模具钢电渣重熔过程中镁含量变化的规律,以及电渣重熔过程中镁的挥发动力学。研究结果表明,镁主要以传质形式进入渣中氧化而损失。电渣重熔过程中,自耗电极端部熔滴形成阶段镁的损失约占总损失量的53%左右。通过动力学分析,镁的损失限制环节为[Mg2+]从钢-渣界面向渣中的传质,并经试验数据计算得到传质系数DMg2+/δMg2+为4.27×10-4mm/s；为了提高电渣重熔过程镁的收得率,合适的渣系组成为50%CaF2-20%Al2O3-20%CaO-10%MgO。对生产过程中夹杂物及碳化物研究发现,采用镁铝复合脱氧时,可以将钢中氧含量降到很低的水平。经过镁处理的H13模具钢,由于生成了大量的2μm左右的MgOAl2O3及MgS夹杂物,以及以含镁夹杂物为核心的复合夹杂物,尺寸在5μm左右。含镁电渣锭中大型夹杂物主要是高Si...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电連重溶示意图
图1-9 CPIV1M4钢鋳态组织比较(a)真空焰铸工艺；（b)喷射成形工艺2.2 H13热作模具钢的特点H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号。在我国一般称作4Cr5MoSiV 1钢，根据碳化物形成元素进行分类，H13钢属于铬钼类钢。2.2.1 H13热作模具钢的主要特性H13钢的化学成份及临界温度如表1-4和表1-5所示。表1-4不同国家H13钢的化学成分标准/wt%标池 钢号 C Mn P S Si Cr V Mo家
提[§]Mo含量的优点有：①细化共晶碳化物和均勾碳化物分布；②提尚钢的萍透性，抑制晶界碳化物的析出和贝氏体的转变；③提高钢的回火抗力；④提高钢的抗热裂能力；⑤提高钢的靭度、高温强度和高温孺变强度我国的SDH8钢种就是在热作模具钢HD的基础上降低Si、V含量，提高Mo含量研制而成的。与H13相比，在相同热处理条件下SDH8钢的硬度和热稳定性都比H13优越[41]。(2) Nb合金化Nb形成的MC型碳化物更为稳定细小，因而有助于提高奥氏体化温度，并阻止奥氏体晶粒长大。奥氏体化温度升高可将部分粗大的碳化物充分溶解，使马氏体中碳和合金元素含量增加，提高淬火硬度；同时，粹火温度的提高有助于回火时弥散碳化物的析出，增加二次硬化效果，进一步提高强朝性、回火稳定性和热疲劳抗力[42]。Nb相对于V更易形成稳定、细小的MC型碳化物，要达到相同的强化效果，用Nb量仅需V的1/2[43]，银、钒复合添加可以在高温下更好地细化奥氏体晶粒[44]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]42CrMo钢在不同温度下单向拉伸的流变特征[J]. 张伟强,郭金. 金属热处理. 2012(07)
[2]不同退火工艺对H13钢组织和力学性能的影响[J]. 周健,马党参,张才明,康爱军,李向阳,陈再枝. 金属热处理. 2012(05)
[3]电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展[J]. 陈希春,任昊,付锐,冯涤. 特钢技术. 2011(03)
[4]模具钢行业“十一五”发展回顾及“十二五”发展方向分析[J]. 模具工业. 2011(08)
[5]薄板坯连铸连轧过程中氧化铁皮变化规律[J]. 吴光亮,孟征兵,李一为,成小军. 钢铁. 2011(06)
[6]新型奥氏体热作模具钢6Mn14Cr3Mo2V2的强韧化机制[J]. 吴晓春,江浩,王良平. 钢铁研究学报. 2011(06)
[7]轴承钢中微量镁改善碳化物作用机理研究[J]. 刘军,陆青林,李铮,郑少波,李慧改. 钢铁研究学报. 2011(05)
[8]2010年模具进出口情况分析[J]. 模具工业. 2011(04)
[9]粉末冶金生产工艺的两大发展[J]. 曹勇家,钟海林,郝权,李小明,况春江,方玉诚. 粉末冶金工业. 2011(01)
[10]富Cr碳化物析出行为的热力学与动力学计算[J]. 何燕霖,朱娜琼,吴晓瑜,李麟. 材料热处理学报. 2011(01)
硕士论文
[1]控冷工艺对热轧高线焊条钢相变及组织的影响[D]. 吕和平.武汉科技大学 2005
本文编号：3410551
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电連重溶示意图
图1-9 CPIV1M4钢鋳态组织比较(a)真空焰铸工艺；（b)喷射成形工艺2.2 H13热作模具钢的特点H13钢系美国AISI/SAE标准钢材牌号。在我国一般称作4Cr5MoSiV 1钢，根据碳化物形成元素进行分类，H13钢属于铬钼类钢。2.2.1 H13热作模具钢的主要特性H13钢的化学成份及临界温度如表1-4和表1-5所示。表1-4不同国家H13钢的化学成分标准/wt%标池 钢号 C Mn P S Si Cr V Mo家
提[§]Mo含量的优点有：①细化共晶碳化物和均勾碳化物分布；②提尚钢的萍透性，抑制晶界碳化物的析出和贝氏体的转变；③提高钢的回火抗力；④提高钢的抗热裂能力；⑤提高钢的靭度、高温强度和高温孺变强度我国的SDH8钢种就是在热作模具钢HD的基础上降低Si、V含量，提高Mo含量研制而成的。与H13相比，在相同热处理条件下SDH8钢的硬度和热稳定性都比H13优越[41]。(2) Nb合金化Nb形成的MC型碳化物更为稳定细小，因而有助于提高奥氏体化温度，并阻止奥氏体晶粒长大。奥氏体化温度升高可将部分粗大的碳化物充分溶解，使马氏体中碳和合金元素含量增加，提高淬火硬度；同时，粹火温度的提高有助于回火时弥散碳化物的析出，增加二次硬化效果，进一步提高强朝性、回火稳定性和热疲劳抗力[42]。Nb相对于V更易形成稳定、细小的MC型碳化物，要达到相同的强化效果，用Nb量仅需V的1/2[43]，银、钒复合添加可以在高温下更好地细化奥氏体晶粒[44]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]42CrMo钢在不同温度下单向拉伸的流变特征[J]. 张伟强,郭金. 金属热处理. 2012(07)
[2]不同退火工艺对H13钢组织和力学性能的影响[J]. 周健,马党参,张才明,康爱军,李向阳,陈再枝. 金属热处理. 2012(05)
[3]电渣重熔高温合金凝固组织控制的研究进展[J]. 陈希春,任昊,付锐,冯涤. 特钢技术. 2011(03)
[4]模具钢行业“十一五”发展回顾及“十二五”发展方向分析[J]. 模具工业. 2011(08)
[5]薄板坯连铸连轧过程中氧化铁皮变化规律[J]. 吴光亮,孟征兵,李一为,成小军. 钢铁. 2011(06)
[6]新型奥氏体热作模具钢6Mn14Cr3Mo2V2的强韧化机制[J]. 吴晓春,江浩,王良平. 钢铁研究学报. 2011(06)
[7]轴承钢中微量镁改善碳化物作用机理研究[J]. 刘军,陆青林,李铮,郑少波,李慧改. 钢铁研究学报. 2011(05)
[8]2010年模具进出口情况分析[J]. 模具工业. 2011(04)
[9]粉末冶金生产工艺的两大发展[J]. 曹勇家,钟海林,郝权,李小明,况春江,方玉诚. 粉末冶金工业. 2011(01)
[10]富Cr碳化物析出行为的热力学与动力学计算[J]. 何燕霖,朱娜琼,吴晓瑜,李麟. 材料热处理学报. 2011(01)
硕士论文
[1]控冷工艺对热轧高线焊条钢相变及组织的影响[D]. 吕和平.武汉科技大学 2005
本文编号：3410551
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3410551.html
