SDC99冷作模具钢深冷处理工艺的仿真分析

以SDC 99冷作模具钢为研究对象,利用实验和计算机仿真技术分析了该材料的深冷处理过程,研究了材料不同位置和不同深冷处理时间的温度场分布,并验证了仿真结果的有效性。     

SDC99冷作模具钢深冷处理试验及数值分析

通过试验实测冷作模具钢SDC99的低温参数,结合沸腾换热经验模型求解沸腾换热系数,建立有限元数值分析模型,对SDC99冷作模具钢试件深冷处理过程进行数值模拟.研究表明,试件心部和表面的冷却状况差异较大,尤其是温度和冷却速度.然而,这种温度和冷却速度的剧烈变化主要集中于从试件表面至内部的1/3厚度内,而在试件心部温度和冷却速度变化比较平缓.模拟结果与试验实测数据比较吻合,最大相对偏差为10.58％,这说明采用数值分析方法能较好的再现试件在深冷处理过程中的动态温度场变化规律,为后续组织性能评估以及深冷处理工艺的制定提供依据.     

国内外冷作模具钢发展动态

结合国内冷作模具钢产品市场需求和模具行业"十二五"规划,分析预测了冷作模具钢材料的发展方向。综述了国内外冷作模具钢材料近5年来的研究动态,介绍了冷作模具钢生产企业及模具材料实际使用中关注的焦点问题,展望了未来冷作模具材料的发展趋势。     

新型冷作模具钢SDC99性能

对比研究了4种Cr8型模具钢的硬度、冲击韧性、抗弯强度及耐磨性能,借助JMatPro分别计算Cr8和Cr12型模具钢的碳化物类型与数量,讨论Cr8型模具钢合金化原理。结果表明:新型高强韧冷作模具钢SDC99成分设计合理,实物质量与进口钢相当。Cr8型模具钢通过成分调整,降低M7C3型莱氏体碳化物含量,大幅度提高冲击韧性;同时提高Mo、V等强碳化物形成元素含量,以增加二次碳化物,保证碳化物总量,提高耐磨性;加入Ni、Si等非碳化物形成元素细化晶粒,强化基体,增强韧性。     

工模具钢深冷处理探讨

钢或合金在0～—－100℃的处理，称为普通冷处理（简称冷处理）；在—130℃以下的处理，称为深冷处理。通常认为，工具钢采用冷处理，主要是使残留奥氏体充分转变，以提高钢的硬度和稳定零件尺寸。但是，对提高高速钢刀具切削寿命无明显效果，放高速钢刀具很少采用冷处理。70年代后期报道了：将高速钢淬火刀具或成品刀具，自室温浸入一196C液氮，进行急速冷却的深冷处理，能成倍提高刀具寿命。这一方法引起人＊敞兴趣和注意，并广泛进行了试验研究。试验的钢种有各种高速钢、碳工具钢、低合金工具钢和高合金工具钢，试验的工具类型有各种规…     

冷作模具钢SDC55的Q-P-T性能和微观组织研究

主要研究和探索了对新型冷作模具钢SDC55处理的Q-P-T工艺及其微观组织,测试了不同Q-P-T工艺下SDC55试样的硬度、冲击韧性以及残余奥氏体的含量和稳定性,用TEM观察Q-P-T处理后试样的微观组织。实验结果表明,SDC55的优化工艺为930℃奥氏体化,290℃PT温度时间2 min,最后经过180℃一次2 h回火。与常规的淬、回火工艺(930℃奥氏体化淬火,180℃回火两次,每次2 h)相比较,经过Q-P-T处理之后,SDC55的韧性从123 J提高到131 J,硬度保持不变,均为60 HRC。对微观组织和残余奥氏体分析发现,经Q-P-T处理后SDC55的残余奥氏体稳定性得到提高,从而使材料的冲击韧性提高。     

高强韧低合金冷作模具钢SDC55的组织和性能

研究了高强韧低合金冷作模具钢的组织和性能.利用JMatpro相图计算辅助进行合金成分设计.运用SEM和TEM等研究了SDC55的微观组织特征和强韧化机制.结果表明,经过淬火回火后,SDC55的组织为回火马氏体基体上均匀分布着弥散细小的碳化物颗粒,残留奥氏体呈薄膜状包裹在马氏体边缘.经930℃淬火180℃两次两小时回火后,SDC55的冲击韧性达到158 J,硬度达到62 HRC.与D2钢比较,硬度基本相当,韧性显著提高.     

新型冷作模具钢SDC55的性能研究

对比研究了新型冷作模具钢SDC55和进口模具钢DC53、SLD及ASSAB88的抗弯曲性能和耐磨损性能。在电子万能试验机上对实验钢的抗弯曲性能进行了测试,并在M-200磨损仪上研究了其耐磨性能。利用超景深三维显微系统研究了实验钢磨损后的磨痕,并对其进行了金相观察。利用JMat-Pro软件对4种实验钢的组织进行了计算。通过对比研究发现,与进口对比钢相比,新型冷作模具钢SDC55的抗弯曲性能最好,并且其耐磨损性能好于SLD钢。     

冷挤压模具的深冷处理

对常规热处理后的部分高合金模具钢和钢结硬质合金的冷技压模具进行深冷处理，模具的硬度略微变化而红硬性和耐磨性增加，大大提高冷挤压模具的使用寿命．深冷处理强化的原因主要是残余奥氏体转变、超微细碳化物析出及表面粗糙度和摩擦性的改善。     

新型高耐磨冷作模具钢GM

模具,尤其是冲裁和挤压模具,在使用中频繁地受工作材料的摩擦磨损,失去尺寸精度和表面光泽而失效。对这类以磨损失效为主要特征的模具,国内外广泛采用高碳高铬系合金工具钢,有时也选用高速钢制作。然而随着生产率的提高和使用条件日益苛刻,这类钢的耐磨性仍不能满足使用要求。针对这种情况,我们和大冶钢厂合作开发出一种新型耐磨冷作模具钢9Gr6W3Mo2V2(简称 GM 钢)。GM 钢的成分设计综合考虑了硬度、强度和韧性对磨损特性的影响,使试验钢的硬化能力接近高速钢而韧性保持或超过高碳高铬工具钢的水平     

冷作模具钢的选择及应用

综述了冷作模具钢的性能及分类,指出了传统冷作模具钢的局限性和新型冷作模具钢的优势.从化学成分、组织结构、力学性能和使用寿命等方面,对新型冷作模具钢如低合金冷作模具钢-GD(6CrMnNiMoVSi)钢、基体钢-65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)钢和CG-2(6Cr4Mo3Ni2WV)钢、高韧性高耐磨性冷作模具钢-LD(7Cr7Mo2V2Si)钢和GM(9Cr6W3Mo2V2)钢等,进行对比和实例分析,指出应合理选择及应用新型冷作模具钢,从而提高模具使用寿命.     

高强韧冷作模具钢深冷处理性能及组织

对高强韧冷作模具钢SDC55经液氮深冷处理后的组织和性能进行了研究.结果表明,经过深冷之后,SDC55钢的硬度和耐磨性都有很大的提高,并且其冲击韧性不会降低很多.对深冷后的SDC55钢进行了金相研究,运用扫描电镜对深冷后SDC55钢的组织和碳化物析出情况做原位比较研究.利用透射电镜和X射线应力仪分别对深冷后SDC55钢的组织和残留奥氏体进行微观研究.研究表明:深冷处理后SDC55钢的硬度和耐磨性显著提高的主要原因是由于深冷处理促进了残留奥氏体向马氏体转变和细小的ε-碳化物在马氏体上析出.     

深冷处理对DC53冷作模具钢摩擦磨损性能的影响

为了了解深冷处理对DC53冷作模具钢摩擦磨损性能的影响,利用洛氏硬度计、摩擦磨损试验机测试了经不同时间深冷处理的DC53冷作模具钢的硬度和摩擦磨损性能。结果表明,经过深冷处理后,DC53冷作模具钢的硬度变化较小,耐磨性有较大提高。经不同时间深冷处理的DC53冷作模具钢的摩擦磨损性能均优于未深冷处理,增加深冷处理时间并不能进一步提高材料的性能,深冷处理时间为2 h和6 h时材料的摩擦磨损性能较好,与未深冷处理相比,其磨损率分别降低了48.3%和47.0%。     

冷作模具钢深冷处理组织和应力演变的RVE模型分析

对Cr8 Mo2 SiV冷作模具钢的微观组织进行定量表征,重构其淬火后的代表体积元(RVE)模型,并对其深冷处理过程进行微观尺度的数值分析,讨论深冷处理过程中微观组织和应力的演变规律.结果表明:深冷处理过程中应力的产生和演变由相变应力主导,显微组织界面上的等效应力要明显大于奥氏体或马氏体内的等效应力,最大等效应力发生在...     

冷作模具钢的选材与热处理

在模具制造中,合理地选材与正确制定热处理工艺是至关重要的,它直接关系到产品的质量及经济效益.本文分析了冷作模具钢的工作条件及失效形式,提出能满足冷作模具钢工作条件的性能要求,再选择适用的材料并进行相应的热处理,以保证其性能要求.     

提高冷作模具钢的耐久性及其工业化生产

由于冷作模具钢引起的冲模失效,历来很多。特别是近年来,由于工件材料用途的多样化,使用不锈钢等各种强韧性材料和超精密有色金属材料,所以对模具提出了前所未有的条件。在工业生产中,使用冷作模具的历史已很久了,但模具用料种类有限。目前,不仅对于冲裁模、拉深模、对冷挤模、精冲模及弯曲机模具等等,都迫切要求作为批量生产模具而具有耐久性。这些模具按用途各有微妙特点。总之,要用新技术的综合力量来解决由来已久的问题和目前迫切要求解决的问题。本文介绍这方面的各国现状和研究概况。     

冷作模具钢的研究与技术发展

分析了冷作模具钢的性能特点及用途,介绍了冷作模具钢的热处理技术和表面强化技术的发展。     

多类型超细碳化物冷作模具钢DM9热处理工艺研究

应用相平衡热力学计算和根据碳化物随温度变化规律，研制的冷作模具钢DM9，因存在多类型碳化物(M6C，M3C，M23C6、M7C3和MC)，在常规的锻轧加工和退火工艺条件下，碳化物颗粒具有超细化特征。该钢因不同类型碳化物晶体结构不同，溶解及析出长大的热力学和动力学差异，使淬火温度范围加宽，950℃淬火220℃回火或1100℃淬火560℃回火，硬度≥62HRC，并有较好的抗回火稳定性。     

淬火冷却速度对冷作模具钢MS点的影响

本文介绍了冷作模具钢Ｃｒ１２因淬火速度不同在高温区碳化物的析出和ＭＳ点的变化。由于冷却速度的降低及冷却时的等温，其微细碳化物在晶界及晶内析出，使其后续冷却时的ＭＳ点上升。碳化物的析出对回火硬度有影响，降低回火时二次硬化的硬度及温度。