高精度塑料模具718钢特厚板的研发

介绍了高精度塑料模具718钢特厚钢板生产中冶炼、浇铸、加热及轧制工艺的控制;重点分析了热处理工艺参数对钢板硬度的影响,得出最佳预硬化工艺参数,即880 ℃正火,580 ℃回火。     

ZF钢连铸坯热应力的计算机模拟分析

为了解决ZF钢连铸过程中经常出现的表面裂纹问题,构建了几何物理模型,确立了借助于ADSTEFAN软件求解热应力和实测钢坯温度场相结合的方法。通过模拟不同过热度、不同拉速和结晶器不同锥度的浇注和凝固过程,分析它们的应力分布趋势。结果发现,随着拉速的提高,坯壳产生的热应力逐步减少。但拉速过快,坯壳厚度变薄,容易造成漏钢事故,有的可能产生重接,经过轧制产生表面裂纹。因此在提高拉速的同时应防止拉速过快产生漏钢、重接事故。随着过热度的提高,坯壳产生的热应力增加。因此在生产过程中应尽可能降低过热度来减少热应力。随着结晶器锥度的增加,坯壳产生的热应力增加,在实际生产时要选择合适的锥度,防止热应力的增加,因此在相同的条件下,坯壳角部的热应力比其他部位的热应力大得多。在结晶器的设计时应采用圆弧角,这样可有效减少热应力的产生。另外,拉速对热应力的影响要大于过热度的影响。     

基于ANSYS的塑料模具钢激光相变硬化数值模拟

采用有限单元法对激光相变硬化三维瞬态温度场进行数值模拟,利用ANSYS的APDL语言编写了温度场计算程序,分别计算了一定工艺条件下SM45钢和3Cr2MnNiMo钢激光相变硬化处理过程的三维瞬态温度场并预测了激光相变硬化层的厚度。分析中还分别考虑了不动热源和移动热源的情况,并把在两种情况下得到的硬化层作了比较。     

预硬型塑料模具718钢回火硬度变化规律的研究

为了验证计算机模拟所制定的针对大型塑料模具718钢的热处理工艺的可行性,采用特殊的端淬装置和端淬试棒进行特定工艺的淬火冷却,模拟大型塑料模具718钢在淬火过程中的温度场及组织变化.本文是在端淬试验的基础上,对淬火后的端淬试棒硬度随回火工艺变化的规律进行了研究,得出了保证718钢淬火和高温回火后硬度达到不同硬度差范围的回火工艺.)     

热处理对718塑料模具钢加工性能的影响

对718塑料模具钢经过不同工艺热处理后的加工性能进行了研究，分析了影响其加工性能的主要因素。采用TEM和Thermo-Calc软件对718塑料模具钢组织中的碳化物类型及其在钢中的溶解过程进行了试验研究和模拟计算，指出正火后高温回火对小截面该钢模块具有一定的实用性。     

正火工艺对718塑料模具钢组织与硬度的影响

通过硬度测试、连续冷却相变（CCT）试验以及OM、SEM、高温显微组织分析,研究了正火工艺参数对50 mm塑料模具钢718显微组织和硬度的影响。结果表明：试验钢贝氏体、马氏体转变的临界冷速较低,在0.05～1 ℃/s的冷速范围内均可以得到贝氏体和马氏体的混合组织;在65～155 min的正火加热时间内,随着正火时间的延长,硬度变化较小,但厚度方向的硬度和组织均匀性有较大的提高;回火态硬度对正火加热时间的敏感性较小,在不同的冷速下,890 ℃正火125 min均能得到沿截面均匀的硬度和组织。     

718预硬化塑料模具钢大型模块的组织和硬度分析

对810 mm厚的718预硬化塑料模具钢大模块进行解剖,测定了模块的硬度分布,并对不同部位的组织进行了金相和透射电镜观察.结果表明,整个模块硬度差≤3.2 HRC,大模块组织由回火马氏体和回火贝氏体组成,且成分较均匀,夹杂物含量少,能满足大尺寸塑料制品行业的使用要求.     

金属直薄壁件激光直接沉积过程的有限元模拟Ⅱ.沉积过程中热应力场的模拟

建立了按激光光斑直径逐点沉积热力耦合的热应力有限元分析模型．316L不锈钢直薄壁件沉积过程的热应力模拟结果显示,拉应力区出现在基板与沉积部分界面处（界面拉应力区）和沉积部分顶部（顶部拉应力区）;拉应力区的位置随激光束的运动不断变化．实验证明,沉积过程中的开裂分别发生在沉积部分顶部（顶部开裂）和基板与沉积部分界面处的边缘部位（边缘开裂）．顶部开裂出现在顶部拉应力区,边缘开裂出现在界面拉应力区中拉应力最大的边缘部位．有限元模拟结果很好地解释了实验中的开裂现象．     

718塑料模具钢激光相变硬化层的性能研究

采用YAG固体激光器对718塑料模具钢进行了表面强化处理,研究了扫描速度对718塑料模具钢的硬化层尺寸范围、硬度、抗磨损性的影响.结果表明,在激光功率和光斑直径保持恒定的情况下,磨损质量损失随着扫描速度的增加先增加后减少,当扫描速度为6.5 mm/s时,材料的耐磨性最好.实际应用表明:激光相变硬化处理后汽车制动器手柄模具的寿命提高了约3倍.     

CVD金刚石涂层中热应力的有限元模拟

在CVD涂层系统中,由于各种材料物理性能的差异,涂层在从沉积温度冷却到室温的过程中会产生热应力,影响膜基之间的附着力.为了考察各种因素对产生热应力的影响,利用热固耦合有限元方法分析了不同沉积条件下硬质合金基体上金刚石膜的热应力情况,还讨论了有不同过渡层的情况.对各情况下的轴向、径向和剪切应力做了比较分析.结果发现沉积温度和金刚石膜厚度对热应力影响较大,而过渡层厚度和物理性能对热应力影响不大.     

大断面塑料模具钢块热处理的数值模拟

大断面工件的选材及其热处理工艺参数的制定需要进行一系列复杂、昂贵的试验，数值模拟技术可以简化和缩短这一过程。在已有研究的基础上，运用数理分析方法对不同尺寸、不同材料的模具钢模块在热处理后的组织性能进行了模拟计算。结果表明，计算结果与实际一致，可以用于大断面工件热处理工艺的制定和决策。     

热处理工艺对预硬型塑料模具钢组织的影响

研究了预硬型塑料模具钢连续缓慢冷却转变组织及多次淬火对连续缓慢冷却组织的影响。结果发现:随淬火次数的增加,奥氏体转变初始温度变化不大,但是终了温度逐渐降低。奥氏体化次数对随后的马氏体转变并没有多大影响,但对随后的贝氏体转变有较大影响。多次淬火条件下比未淬火时贝氏体转变温度范围缩小,转变初始温度降低,组织内粒状贝氏体减少,而较低的转变起始温度使得转变产生的组织更多的体现为板条状特征。多次淬火未能细化原奥氏体组织,但晶粒变得更加均匀。     

双相钢激光热处理时激光吸收率的测定

论述了积分球法和集总参数法测定激光吸收率的原理。采用这两种方法测定了双相钢在激光热处理过程中对YAG激光的吸收率。试验结果表明,积分球法和集总参数法测得的激光吸收率数值非常接近,双相钢的激光吸收率与温度相关。     

钢激光热处理的数值模拟和表面温度场测定

从激光与涂层和金属材料的交互作用出发，应用有限差分法模拟计算钢应用激光以连续扫描加热方式进行热处理的非稳定温度场。采用ＡＧＡ—７８２热像仪实际测定钢激光热处理表面温度场。实测和模拟计算结果有一定吻合。     

耐气蚀高级镜面塑料模具钢的研制

采用优质原材料和EBT+LF+VD+ESR冶炼手段控制材料纯洁度;根据钢种特性设计加热与锻造工艺,保证含铜和铝的高合金钢变形均匀,避免表面开裂;锻后采取高温正火+多段式扩氢,避免白点缺陷产生;通过系列化工艺试验,确定科学的固溶+时效参数,保证硬度和冲击韧性满足要求。     

8Cr2MnWMoVS精密塑料模具钢的复合强化处理研究

针对精密塑料模用钢而研制的8Cr2MnWMoVS(简称8Cr2S)钢具有调质状态较高硬度下有良好综合冷切削加工性能、镜面抛光性能和花纹蚀刻工艺性能与优良淬透性、淬硬性及一定耐磨性,是一种新型空冷淬硬微变形钢,经改锻与复合强化处理具有高寿命。     

42CrMo钢热处理过程数值模拟研究

建立了42CrMo钢热处理过程的计算模型,并利用有限元软件进行模拟分析,获得了温度场、组织场、应力场等信息,能够直观地反映出试样在热处理过程中的温度、组织及性能的变化情况.在此基础上,分析了各场量的变化规律.     

塑模钢P20BSCa合金化特点及热处理工艺的研究

分析了预硬型大截面塑料模具钢Ｐ２０ＢＳＣａ的合金化特点，并对热处理工艺进行了研究。结果表明，该钢具有优良的热处理工艺性能及预硬性能，淬火温度区间宽，适当地调整回火温度，可以很方便地得到ＨＲＣ３０～４５的预硬硬度要求；本文还对不同截面模具的热处理工艺参数提出了建议。