我国模具钢及其处理工艺和标准的发展现状(续)

2热作模具钢及热处理 我国过去常用的热作模具钢为5CrMnMo,5CrNiMo和3Cr2W8V钢.5CrNiMo钢主要制做大中型锻模,但其淬透性和回火稳定性均不高,其性能也不能满足大截面锻模对性能的要求.     

钼钨系高导热率热作模具钢高温性能

研究了新型Mo-W系热作模具钢材料的抗回火性能、热稳定性、高温热导率和热疲劳性能。结果表明:与Cr-Mo-V系的H13热作模具钢相比,SDCM-S热作模具钢的一些高温性能有明显的优势。SDCM-S模具钢具有更高的抗回火软化性能和热稳定性能。SDCM-S模具钢的二次硬化峰值温度出现在580℃左右,比H13钢高约60℃。SDCM-S模具钢在620℃保温20 h后硬度高于38HRC,比H13钢高9HRC。SDCM-S模具钢在回火过程中析出尺寸稳定的Mo2C碳化物,是其具有高抗回火软化性能和良好的热稳定性能的原因。SDCM-S模具钢具有高热导率。SDCM-S模具钢的热导率在100℃是H13钢的1.86倍,在700℃是H13的1.26倍。低Si,低Mn,低Cr以及高Mo含量,是其高热导率的原因。SDCM-S模具钢具有比H13钢更高的抗热疲劳性能。其热疲劳总损伤因子明显小于H13钢,只有H13钢疲劳损伤因子的76.1%。SDCM-S热作模具钢具有良好的抗回火软化能力,高温热稳定性,高温热导率。这些因素的共同作用,使SDCM-S材料有比H13钢更高的热疲劳性能。     

热作模具钢热磨损和摩擦系数的研究

用Ａ．Ｔｈｏｍａｓ的试验方法,在相同的工况条件下,对比了六种热作模具钢的热塑性摩擦系数,以及润滑对摩擦系数的影响。同时还研究了模具钢的高温强度、延伸率、抗氧化性能与摩擦系数的关系,用失重法研究了五种热作模具钢的热磨损损次数与磨损量的对应关系。用金相、扫描电镜等手段,分析了经热磨损试样的端面硬度变化,磨损表面形貌和次表层组织的变化。     

冷作模具钢及其失效分析中的几个相关问题

根据模具使用寿命和失效规律统计结果,比较了几种冷作模具钢工艺和性能;分析冷作模具钢过载失效、磨损失效和疲劳失效特征和形态等;探讨高硬度模具钢的表面开裂敏感性、缺口断裂性能和断裂分形维数与工艺参数的关系,强调正确选择模具材料和制定合理处理工艺对减少早期失效重要性.     

模具钢的发展与应用

综述了冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢的发展状况及其应用,同时对这三种模具钢发展的新钢种进行了详细的阐述,并对今后模具钢的研发进行了展望。     

回火温度对2Cr3Mo2NiVSi钢表面抗冲击磨损性能的影响

为了改善2Cr3Mo2NiVSi模具钢表面的抗冲击磨损性能,对2Cr3Mo2NiVSi模具钢进行了不同温度的回火处理.研究了回火温度对2Cr3Mo2NiVSi模具钢的表面抗冲击磨损性能的影响,阐述了2Cr3Mo2NiVSi模具钢在动载冲击条件下的表面磨损失效机理.结果 表明:随着回火温度的升高,2Cr3Mo2NiVSi...     

增材制造专用模具钢粉末材料设计、制备及其制造技术

基于材料逐层堆积制造的增材制造技术将传统的三维制造降为二维制造,突破了传统制造方法的约束和限制,特别适合制造具有复杂内置随形冷却流道的模具钢。增材制造模具钢专用粉末材料、增材制造工艺及其性能等是影响增材制造模具钢应用的主要因素。重点综述了增材制造模具钢粉末材料的设计与制备研究进展,探讨了几种典型的模具钢增材制造工艺及其性能,在此基础上,介绍了增材制造技术在模具钢领域的应用实例及现状,以期为增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。     

激光熔覆Fe基合金涂层强化H13热作模具钢

为了解决H13热作模具钢在锻模和热挤压模等领域因发生脱模剂腐蚀而失效的问题,本文通过引入激光熔覆技术来探究Fe基合金粉末对H13钢综合性能的强化效果,并系统研究了扫描速度、搭接率和熔覆层数对涂层的相位组成和显微组织的影响,详细分析了涂层的截面显微硬度和耐腐蚀性能的变化规律.研究表明:涂层主要由α-Fe、γ-Fe、M23...     

低压气相扩散工模具钢表面ZrC渗层的制备及其性能的研究

对低压气相扩散工模具钢表面ZrC渗层的制备及其性能进行了研究。结果表明，ZrC渗层显著提高工模具钢的表面硬度、耐磨和耐腐蚀性能。     

高热强性热作模具钢的研制开发及模具寿命的提高

本文系统地回顾了国内近年来在高热强性热作模具钢新材料（近３０种）研制开发的进程．论述了有关热处理工艺的改进和发展新动向。提出：将研制开发新钢种、提高冶金和锻造质量、改进和创新有关的热处理工艺．并将三者有机结合是提高模具寿命的关键。     

压铸模的失效分析与失效抗力指标

对铝、铜合金压铸模具进行失效分析和对国内同类模具进行失效类型统计;实测３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ,４Ｃｒ５Ｍｏ２ＭｎＶＳｉ和４Ｃｒ３Ｍｏ２ＭｎＶＮｂＢ钢的六种性能,找出了影响铝、铜压铸模使用寿命的主要失效抗力指标。将三种钢制作同种模具进行实物考核,证实符合抗力指标要求的热模钢使用寿命长。     

模具使用寿命与失效分析中一些问题的探讨

针对我国模具制造加工和使用中的现状和早期失效问题,从模具结构的应力集中、模具钢材质及碳化物形态和分布、模具钢的热处理淬火和回火工艺、残余应力、模具硬度与寿命的关系以及模具使用等方面进行了论述。提出一些减少模具早期失效、提高模具使用寿命的途径。     

镁合金压力充型与凝固过程的研究

研究了镁合金ＺＡ９１ＨＰ、ＡＭ５０ＨＰ,ＡＭ２０ＨＰ和铝合金ＡｌＳｉ９Ｃｕ３在高压力下的充型与凝固过程,结果表明,镁合金的充型能力比铝合金约低２５％－５０％;随铝含量的递减,三种镁合金的充型能力依次降低。数值模拟结果显示,镁合金在凝固发生之前具有与铝合金相同的充型能力。     

新一代舰船用钢制备技术的现状与发展展望

综述了美国舰船用钢的发展历程,总结了其成分体系、工艺技术及典型应用,分析了新一代舰船用钢的发展趋势。介绍了我国舰船用钢的主要发展历程,指出了我国舰船用钢与国际先进水平的主要差距。对于新一代极低碳复合析出强化型高强韧钢进行了探索性研究。结果发现,采用极低碳成分并结合控制轧制工艺技术,可以获得强度和韧性的良好匹配。对实验钢的显微组织和析出相进行了检测分析,对强韧化机制进行了初步的阐述。最后,概述了我国高强韧钢生产的关键技术及装备基础。我国自主开发的新一代TMCP工艺技术和装备已达到国际先进水平,表明我国新一代舰船用钢由“跟踪”向“自主研发”转变已经具备了坚实的装备和工艺基础。     

新型圆坯结晶器铜管结构模拟优化设计

为优化设计新型圆坯结晶器铜管结构,提高结晶器寿命和铸坯质量,利用商业有限元软件ANSYSTM建立二维连铸结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型,铸坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数,并利用多场间接耦合的方式对不同工况下的4种圆坯在结晶器内的凝固收缩变形过程进行数值模拟.结果表明,钢种和工况条件对铸坯边界凝固收缩过程影响显著,6瓣模型为4种计算模型的最优形状,依据铸坯边界凝固收缩曲线和新型结晶器设计准则,新型结晶器铜管结构设计采用凸型花瓣状内腔和大锥度设计.     

塑料模具钢大模块生产工艺分析

针对国内塑料模具钢大模块探伤合格率不高的问题,分析了国内外的制造工艺,指出了目前浇注、锻造、热处理过程中可能出现的问题.结果表明: 真空上注法可以改善铸锭心部组织的致密性,通过辅助手段可以提高上注法的表面质量;锻造加热温度的高低应视锭坯的内部质量和锻造设备吨位而定,保证钢锭心部变形有利于钢锭心部缺陷愈合,锻后快冷会增加...     

PREDICTION OF THE FATIGUE LIFE OF LASER WELDED STAINLESS STEEL JOINTS

Abstract— A fatigue scatter band has been computed for laser welded austenitic stainless steel joints. These laser welded steels have a very small heat affected zone. The unified scatter band provided by standards for welded structural steels does not adequately describe the trend of the experimental data of laser welded steels and this makes their design parameters scarcely realistic. The scatter band proposed in this paper has been computed by re-sorting experimental data relative to joints with high stress concentration factors and has subsequently been assessed with data relevant to butt welded joints.     

SKD61钢压铸模具开裂分析

通过化学成分分析、力学性能测试、金相检验以及断口分析等方法对SKD61钢压铸模具开裂原因进行分析。结果表明：由于该模具材料的钼和钒含量偏低,导致热处理后的硬度偏低,使得疲劳强度降低,从而在服役中以疲劳形式早期开裂失效。     

A semi-empirical method for predicting hardened case depths in laser heat treating

Some predictions on the hardness and hardening depths on laser heat treatment of steels can be obtained when specific characteristics of both laser processes (heating and cooling rates) and laser heat treated steels (microhardness profiles) are taken into account. Some controlled surface temperature laser heat treatments have been carried out with a medium power c.w. CO₂ laser on a medium carbon steel (AISI/SAE1045), allowing these predictions to be tested. In particular, knowing the surface temperature has enabled an analytical algorithm to be used to describe thermal processes and a simple exponential expression to be employed to carefully predict the hardened case depth.