高强韧性冷模具钢65Cr_4W_3Mo_2VNb的热处理工艺研究

少无切削工艺的发展对冷模具钢的强度、韧性和耐磨性提出越来越高的要求,而高的强度和硬度往往带来韧性不足,因此改善冷模具钢的强韧性对提高其使用寿命是十分重要的。     

高强韧低合金冷模具钢研制成功

为解决CrWMn、Cr12型冷模具钢等因强韧性低造成的模具溃刃、断裂、早期失效的问题,我校机械工程二系金材教研室孙培祯教授等于1986年开始,经过两年的努力,研制出一种新型冷模具钢“高强韧低合金冷模具钢”6CrNiMnSiMoV(简称GD钢),1988年已在全国电子、机械、邮电、轻工、航天等部门几十家工厂试用,仅14个使用厂和一个生产厂的统计,总计效益超过500万元。     

控轧控冷16Mn钢力学性能与组织间的定量关系式和强韧化机制

对含有不同碳、锰、硅的16Mn钢进行了控轧控冷实验,测定了各项力学性能,对其主要组织参量铁素体晶粒平均直径(d_F)及珠光体百分数(Pe％)进行了定量金相分析,进行了各项力学性能对16Mn钢中各元素含量和二主要组织参量的多元线性逐步回归分析,获得控轧控冷16Mn钢各项力学性能与钢的化学成分和组织参量之间定量关系的数字表达式。根据数学表达式所提供的信息,参照二组织参量对钢的化学成分和控轧控冷工艺参数的多元线性回归方程,探讨了控轧控冷16Mn钢的强韧化机制。     

下贝氏体对GD钢力学性能的影响

本文对不同硅含量的高强韧低合金冷模具钢系列(代号GD钢)进行试验,探讨了GD钢经马氏体-下贝氏体复相处理后,组织中下贝氏体的组织形态和数量及其对GD钢性能的影响.结果表明:改变GD钢的硅含量时,GD钢复相组织中的下贝氏体组织形态和数量也随之改变.当硅含量达到1.82%(wt-%)时,复相组织中下贝氏体呈准下贝氏体形态.马氏体加上约28%(vol-%)的准下贝氏体的复相组织具有最佳的强韧性配合.     

冷摆碾用模具关键零件预处理工艺分析

通过预处理工艺，可有效控制冷摆碾模具钢的晶粒度，改善碳化物分布状况，为终处理做组织上的准备，有利于模具强韧性及使用寿命的提高。     

超快冷下X70管线钢热轧工艺及显微组织

研究了14.2 mm X70管线钢轧后经超快冷+层流冷却、层流冷却两种冷却制度后的显微组织及力学性能,讨论了超快冷+层流冷却下实验钢强韧化机制.结果表明:两种冷却制度下实验钢力学性能均满足API SPEC 5L X70要求,超快冷+层流冷却下实验钢强度、塑性及韧性较高,综合力学性能良好;不同冷却制度下显微组织均为贝氏体铁素体+针状铁素体+M-A岛混合组织,其中超快冷+层流冷却下针状铁素体、M-A岛组织更加细化;超快冷+层流冷却下实验钢主要强韧化机制为细晶强化与纳米析出强化;实验钢理想轧后冷却工艺为:820~840℃终轧+超快冷至450~500℃+层流冷却至350~400℃+卷取.     

华中理工大学13项科研成果荣获第三次湖北省科技进步奖

第三次湖北省科学技术进步奖评审工作于最近结束,我校的“XZ9型CNC曲轴主轴颈磨床”等13项科研成果分别荣获一等、二等、三等奖,并于8月9日张榜公布,两个月后无异议,即可授奖.公布的获奖项目如下:1.XZ9型CNC曲轴主轴颈磨床 获一等奖(机一系)2.高强韧低合金冷模具钢 获一等奖(机二系)3.变压器优化设计软件 获二等获(电力系)4.汽车发动机六缸配轴动平衡设备 获二等奖(力学系、机一系)5.MTI雷达数字稳频稳幅系统 获二等奖(电信系)6.电力半导体模块 获二等奖(固电系)     

控轧控冷时中碳钢的力学性能与组织参量之间的关系

本文对微合金化中碳L45钢进行了控制轧制和控制冷却试验;测定了各项力学性能及先共析铁素体量f_aa、铁素体尺寸d_a、铁素体自由程λ_a和珠光体片层间距S_o;采用对大量实验数据进行数理统计的方法,研究了控轧控冷微合金化中碳钢力学性能与组织参量之间的关系,得到了一些表达其定量关系的估计式,探讨了控轧控冷中碳钢的强韧化机制。     

高强韧性65Cr4W3Mo2VNb基体钢

本文是关于高强韧性65Cr4W3Mo2VNb基体钢的研究报告。文中总结了新钢种多年试验的成果,并着重分析其合金成分,基本性能和热处理工艺。 新钢种在高速钢的淬火基体成分上适当地提高了碳量,同时加入0.2～0.3％的Nb(铌)。实践证明:新钢种冶金质量优良,工艺性能良好,强韧性能高;并可通过热处理工艺的调整,得到强度、韧性和耐磨性能的不同配合,适应多种工作模具的需要;用于制作冷镦、冷挤模具,使用寿命比W18Cr4V,Cr12MoV等钢模具有成倍的提高。这是一种成分设计合理,具有特色的新型冷模具钢钢种。     

GDL-1型贝氏体钢的断裂韧性

对一种新型高强韧微变形钢(GDL-1)的断裂韧性进行了研究,分析了七种不同热处理状态的JR阻力曲线。结果表明,试验钢在经空冷250℃-300℃回火后的裂纹扩展阻力较大,J1C=0.1415-0.1513(MPa.m)、AK=97-120.5(J),其断裂韧性和冲击韧性优于其它状态。扫描电镜和透射电镜分析表明,空冷后新型高强韧GDL-1钢的显微组织为窄束状贝氏体 马氏体和部分残余奥氏体复合组织,残余奥氏体以薄膜形态分割贝氏体板条而形成超细化亚单元,增加了材料的微观塑性。此外,低温回火改善钢的韧性,并使残余奥氏体的稳定性提高,从而使该钢在空冷250℃-300℃回火后具有良好的冲击韧性和断裂韧性。     

提高M12螺帽冷镦模具耐磨性的研究

Cr12MoV钢制造的M12螺帽冷镦模经超低温改性处理后，其显微组织发生了转变：钢组织中的残留奥氏体向马氏体转变，析出大量高弥散的碳化物微粒，强化了模具性能，尤其是耐磨性能显著增加，从而提高了冷镦模具的使用寿命。     

摩擦配偶材料对Cr12MoV钢耐磨性能的影响

本文总结了干摩擦及低粘度润滑两种条件下的滑动磨损试验结果。当摩擦速度为0.2～1.0m/s,载荷为50～100N时,干摩擦呈现出粘着磨损机制,摩擦配偶对Cr12MOV钢的比磨损显示出显著的影响;而低粘度润滑条件下的低速磨损主要是磨粒磨损机制,摩擦配偶的影响甚微。     

模具钢超塑性流变特性的研究

本文对四种工业用模具钢CrWMn、GGr15、Cr12MoV和3Cr2W8V的超塑性流变曲线、应变速率敏感性指数m值和超塑性流变激活能Q_(SP)值进行了测定,并考察了温度的影响。在此基础上讨论了m值、Q_(SP)值和断裂延伸率之间的关系以及超塑流变的速率控制机理。     

Cr12MoV钢冷冲裁模的失效分析及热处理工艺的改进

介绍了Cr12MoV钢冷冲裁模的失效分析以及锻造、热处理工艺的改进措施、Cr12MoV钢是一种高碳高铬的冷作模具钢，退火组织中含有数量较多的、粗大的碳化物，虽然经过反复锻造，但碳化物的分布仍不均匀；同时，由于热处理工艺的影响，使奥氏体中存在部分未溶的碳化物，在金相显微组织中形成了脆性的碳化物带状分布区．经改进锻造和热处理工艺后，使显微组织均匀化，获得了满意的力学性能，达到了设计寿命的要求．     

D2冷作模具钢的真空热处理

利用在真空加热炉内充入低压氩气的方法,对 D2钢进行加热和淬火处理,则 D2钢模具表面光洁度高,表面成分无变化,同时模具的变形量小,耐磨性有较大的提高。将这种真空热处理的 D2 钢制成的冷作模具应用于实际生产中,其使用寿命较之经盐浴加热处理的提高 33％。从而证明这是提高 D2 钢冷作模具的一种有效热处理工艺。     

金属模具电磁热裂纹止裂研究的新进展

综述了在理论分析、数值模拟和实验研究方面，关于利用电磁热效应实现金属模具裂纹止裂研究的最新进展，所得结论可以为工程实际问题的解决提供指导。采用复变函数方法，建立了金属模具电磁热效应空间裂纹止裂的理论分析模型，求解了通电瞬间裂尖附近的热源功率、温度场和热应力场；采用电、热和机械场三场顺次耦合的有限元分析方法建立了金属模具中平面、空间裂纹电磁热裂纹止裂的数值分析模型：采用自制的ZL-1型和改进型ZL-2超强脉冲电流发生装置实现了金属模具试件中电磁热裂纹止裂；研究了各种实际金属模具中裂纹电磁热止裂后的修复。为将电磁热裂纹止裂应用到金属模具裂纹止裂中进行了基础研究工作。     

高耐磨冷作模具钢的热处理工艺研究

在实验电阻炉中对一种高耐磨冷作模具钢进行热处理工艺试验,通过金相显微镜观察、洛氏硬度测定和失重法耐磨性分析,研究热处理工艺对材料碳化物组织、硬度和耐磨性的影响。试验结果表明,采用980℃和1020℃淬火热处理工艺均能使试验钢获得良好的组织和较高的硬度,最佳热处理工艺为980℃淬火+180℃×2次回火,最佳工艺下的试验模具钢比Cr12MoV模具钢磨损量减小两倍以上。     

循环加热低温淬火提高硅钢片凹模寿命

对ＣｒＷＭｎ钢制硅钢片冷冲凹模进行了循环加热低温淬火的热处理，使凹模使用寿命获得显著提高，降低了产品成本，提高了经济效益。     

高强度钢板方盒形件拉深粘模行为

采用方盒形件拉深成形的方法,对高强度钢板SPFC590在干摩擦和半干摩擦条件下的拉深粘模行为进行研究.选用的模具材料分为2类:一类为无涂层模具SKD11,SLD和等温淬火球墨铸铁ADI;另一类为以SKD11为基体的涂层模具TiCN(PVD),TiCN(CVD),TiC(CVD)和DLC.Si(DC-PACVD).采用无涂层模具时,在半干摩擦条件下仅少数几次拉深就出现宏观粘模现象,模具上粘模产生的位置位于凹模直边底部附近,而没有出现在凹模圆角处,并随着拉深次数的增加向上扩展;拉深工件上粘模产生的位置则位于工件项部的直边和圆角部分连接处,并随着拉深的进行向下扩展;涂层模具经120次拉深后均未发生明显的粘模,但TiCN(PVD)和TiCN(CVD)涂层模具在凹模底部附近出现了微观粘着物;TiCN(CVD)和DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具拉深1 000次后均未出现明显粘模现象,但TiCN(CVD)涂层模具上出现了微观粘着物,而DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具上没有任何粘着物产生.     

豆形截面钢丝辊模拉拔工艺数值模拟研究

采用二辊五道次辊模拉拔方法成形豆形截面钢丝.依据豆形截面钢丝形状的特殊性及AISI70号钢材的特性,设计了各道次孔型形状.其中第一、二、四、五道次的道次压缩率相等,辊子采用横辊摆放;第三道次的道次压缩率为0,该道次的辊子采用与横辊呈90°的立辊摆放.计算并设计出各道次辊模组成的孔型型腔的截面尺寸和形状,再利用Deform-3D模拟软件对五道次辊拉拔过程进行仿真模拟,分析了工件辊模拉拔过程的变形机理,并对辊模拉拔过程中工件的等效应力、等效应变、模具的载荷等进行了分析,同时选取特殊点进行应力应变比较.研究结果表明,通过辊模拉拔方法生产的豆形截面钢丝,其成形效果良好.