几种模具钢的热疲劳性能对比研究

通过对3Cr2W8V、4Cr5MoV1Si以及5CrNiMo、5Cr2NiMoVSi两组模具钢的热疲劳性能对比试验,证实5Cr2NiMoVSi的热疲劳性能优于5CrNiMo;循环上限温度低于670℃,4Cr5MoV1Si钢的热疲劳性能优于3Cr2W8V钢,循环上限温度为710℃时,反而3Cr2W8V钢的热疲劳抗力较好。文章分析了影响热疲劳性能的主要因素,提出了最佳硬度值范围,为指导热处理工艺提出了可靠依据,并为新材料的合理使用指出了工作温度范围。     

高温塑性变形摩擦磨损试验方法的研究

为适应热作模具的高温塑性变形摩擦磨损的研究和为热作模具选材提供依据,建立了高温塑性变形摩擦磨损试验方法。对热作模具钢5CrMnMo,4Cr5MoV1Si和3Cr2W8V的高温塑变抗磨性能进行了评定,同时用环型试验测定了在无润滑和水剂石墨润滑条件下的高温塑性变形摩擦系数。高温塑变抗磨性能评定结果与 Thomas,Dennis等人所测定的结果较好地吻合,同时还与汽车配件七厂的热锻模寿命试验结果较接近。借助于扫描电镜对磨损表面的形貌分析,对5CrMnMo,4Cr5MoV1Si,3Cr2TW8V的高温塑变抗磨性能进行了初步讨论。     

钢的高温性能和模具的失效分析

本文简要介绍了新型热作模具钢(HD)的高温性能,这种钢的高温强度和热疲劳热磨损抗力优于3Cr2W8V钢,对其原因进行了适当的分析。同时,对铜管热挤压底模进行了失效分析和硬度检验、表层组织分析以及热疲劳热磨损形貌观察,结果表明模具的变形和拉毛失效均与模具材料的高温强度、组织稳定性以及均匀性密切相关,从而说明了HD钢模具使用寿命高的机制。     

热处理和显微组织因素对热作模具钢热疲劳抗力的影响

热疲劳是热作模具的主要失效形式之一。本文阐述了热疲劳抗力与钢的热学性能及力学性能的关系,讨论了奥氏体化温度、回火温度、强韧化处理、表面热处理以及显微组织对热模钢热疲劳抗力的影响。文中对各种试验结果进行了分析,并介绍了若干提高模具热疲劳寿命的实例。     

3Cr2W8V、4Cr5MoSiVl钢热疲劳机理及热疲劳抗力的差异

对淬火、回火后的3Cr2W8V钢、4Cr5MoSiV1钢缺口板状试样,进行了50～650℃ Coffin型热疲劳试验。根据试验结果,分析了热疲劳裂纹萌生和扩展过程,以及此过程中试样上应力的变化。结果表明:试样在升温时产生塑性压缩应变,在降温时产生弹性拉伸应变,呈现出弹塑性应变循环的特征;热疲劳裂纹沿滑移线场方向,在最大应变区形核,在形核数量上,4Cr5MoSiV1钢为3Cr2W8V钢的十几倍;裂纹扩展驱动力主要受材料高温强度和组织的热循环稳定性控制,同时也受材料对拉应力松驰能力的影响;裂纹扩展阻力主要取决于热循环后的材料断裂韧性水平、强度水平和氧化腐蚀抗力的合理配合。根据以上分析结果,从机理上解释了4Cr5MoSiV1钢热疲劳抗力优于3Cr2W8V钢的原因。     

TiN涂层磨损特性的研究

TiN涂层可显著提高零件寿命．研究TiN涂层的滑动磨损行为有重要意义．研究结果表明，表面进行TiN涂层后，Crl2MoV和LM1两种材料的磨损抗力大幅瓶度提高；与TiN涂层试样相配对婚40Cr试样的失重明显高于与没有涂层试样相配对的40Cr试样的失重，Cr12MoV和LM1两种材料及其经过TiN涂层后的磨损抗力相差不大．讨论了TiN涂层对基体材料的要求．     

热作模具钢的模拟热磨损试验方法的探讨

本研究选定 Tittagala法作为热作模具材料热磨损的试验方法,并对其模拟性作了改进。经过试验,该模拟试验方法能较好地反映热作模具的工作过程和磨损特征。在碳素钢——模具钢、铝合金——模具钢、铜合金——模具钢不同材料试样的摩擦付试验中,模具材料的高温磨损特性、表面磨损形貌与现场模具寿命、失效模具形貌有着较好的一致性。     

HD钢在气门热精锻模具的生产应用初步试验

气门热精镀模具失效的主要形式为热磨损和压塌，提高模具使用寿命的关键是使材料具有更高的室温和高温的硬度，磨损抗力，屈服强度和热稳定性，ＨＤ（４Ｃｒ３Ｍｏ２ＮｉｖＮｂ）钢比传统应用的３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢具有更高的上述性能及足够的韧塑性，因而其模具在理论上具有更长的工作寿命。生产应用试验表明，ＨＤ钢制气门热精锻模具的使用寿命是３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢的２．２倍。     

提高3Cr2W8V钢的铝合金压铸模热疲劳寿命研究

3Cr2W8V钢制作的铝合金压模铸失效形主要是热疲劳破坏，本文目的是通过不同热处理工艺的研究来改善风的热疲劳性能，试验表明，采用1180度分级淬火,600度回火，可较大幅度地提高钢的高温屈服强度，韧性以及热疲劳抗力，从而提高压铸模的使用寿命。     

Cr12MoV钢热变形行为研究

利用Gleeble1500多功能热力模拟试验机对Cr12MoV钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下Cr12MoV钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响．回归计算得出Cr12MoV钢再结晶激活能;利用最小二乘法回归出峰值应力、峰值应变与Z参数的关系．     

模具材料在冲击载荷下磨损性能的评价与研究

以往对模具钢耐磨性的评价,大都采用摩擦偶件稳定接触的磨损试验方法。这种试验方法对模具钢的服役条件模拟性差。本文利用动载磨损试验机,对W18Cr4V和Cr12MoV钢在不同工艺条件下的抗冲击磨损特性进行了研究,并与高速钢制冷镦模具的实际应用效果进行了对比,发现实验室数据与现场应用效果吻合较好。同时结合磨损形貌的显微分析,对模具钢冲击磨损机理进行了初步探讨。     

冷冲模钢深冷处理时的相变

本文主要通过 X 射线衍射实验,研究冷冲模钢(Cr12、Cr12MoV)深冷处理时的相变.研究指出,深冷处理不仅使残余奥氏体转变为马氏理体,还使碳从马氏体和残余奥氏体中脱溶,以碳化物形式析出.深冷处理提高了钢的硬度和耐磨性,从而提高了模具的使用寿命.     

评定热锻模钢机械性能的模拟冷却技术

本文提出用模拟冷却的小试样测试机械性能的试验方法来确定4Cr5MoV1Si钢(H13钢)热锻模模块内层或心部韧性下降的幅度,并对其原因从组织因素方面作了探讨,初步评价了模拟冷却试验对钢种研制、选用、热处理工艺制定以及复合组织在热锻模上应用研究等方面的重要意义。     

新型冷模具钢65Cr5Mo3W2VSiTi(LM2)的组织与性能研究

本文着重阐述该新钢种的組織与性能之间的关系,并分析了其合金成分的合理配比,以及获得高強韧性的机理。通过843厂压底小冲的生产考核,寿命提高11倍多,认为是较好的冷模具钢种之一。     

冷挤压凸模的断裂失效分析

Ｗ６Ｍ０５Ｃｒ４Ｖ２钢凸模冷挤压活塞销的工作条件主要是大压小拉的循环应力，弯曲应力和脱模拉应力的叠加。本文采用ＴＥＭ进行断口分析，证明了凸模的疲劳断袭失效，并提出了延长凸模使用寿命的措施。     

稻壳制炭机挤压模具失效分析及改进措施

针对某厂生产的稻壳制炭棒机挤压模具在使用过程中存在磨损较快、寿命较低的问题,对该挤压模具进行了失效分析.该模具的金相组织为F＋P（少量）＋片状石墨,硬度为104HBW.依据该挤压模具的工作条件,提出了采用球磨铸铁及提高模具耐磨性和使用寿命的处理工艺：860℃~920℃正火或正火＋中频感应淬火处理.     

12Cr1MoV钢蠕变损伤及恢复热处理

本文讨论了火力发电厂12CrlMoV钢主蒸汽管道的蠕变损伤。有的弯管由于局部应力较高,蠕变损伤明显。在管子使用到蠕变第三阶段初期或损伤率达0.1%之前进行恢复热处理,可以恢复合金的显微组织和蠕变性能,并延长管子使用寿命。     

Low cycle fatigue behavior of high strength gun steels

The low cycle fatigue (LCF) behavior of two high strength steels, with nominal chemical compositions (mass fraction, %) of 0.40(2-1.5Cr-3Ni-0.4Mo-0.2V (PCrNi3MoV) and 0.25C-3Cr-3Mo-0.8Ni-0.1Nb (25Cr3Mo3NiNb), was investigated by using the smooth bar specimens subjected to strained-controlled push-pull loading. It is found that both steels show cyclic softening, but 25Cr3Mo3NiNb steel has a lower tendency to cyclic softening. 25Cr3Mo3NiNb steel has higher fatigue ductility, and its transition fatigue life is almost three times that of PCrNi3MoV. 25Cr3Mo3NiNb steel also shows higher LCF life either at a given total strain amplitude above 0.5% or at any given plastic strain amplitude, despite its lower monotonic tensile strength than that of PCrNi3MoV. It also means that 25Cr3Mo3NiNb steel can endure higher total strain amplitude and plastic strain amplitude at a given number of reversals to failure within 10^4. 25Cr3Mo3NiNb steel is expected to be a good gun steel with high LCF properties because only several thousand firings are required for gun barrel in most cases.     

锅炉受热面钢材离子硼钼共渗后耐磨性能试验研究

研究了电厂锅炉受热面常用合金钢12Cr1MoV表面离子硼钼共渗处理后,在300～450℃的耐热态飞灰冲蚀磨损性能.试验结果表明:经离子硼钼共渗处理后的12Cr1MoV耐磨性能有所提高,并且其磨损规律仍呈现热态规律.用电镜扫描(SEM)和辉光放电光谱分析仪对试件进行渗层分析表明,试件表面渗层的元素组成及其含量对材料耐磨性能有较大的影响.     

液芯大压下轧机轧辊的热力耦合分析及疲劳寿命计算

液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13（4Cr5MoV1Si）,计算其温度场、应力场和应变场。采用高温应变疲劳寿命法计算辊面产生疲劳裂纹寿命,应用断裂力学理论计算其裂纹扩展的寿命。经计算,辊套型轧辊热应力低于堆焊型轧辊,并且拥有更长的工作寿命。