大截面非调质和调质预硬型塑料模具钢的组织与相变特性

比较了大截面塑料模具钢中460 mm×800 mm×3 200 mm非调质预硬型SWFT钢和500 mm×800 mm×2 900 mm调质预硬型3Cr2MnNiMo钢的截面硬度以及心部和表层的显微组织,测试了两种钢的奥氏体连续冷却转变曲线.结果表明:两种钢都具有较好的淬透性,强烈推迟了块状先共析铁素体的出现;两种钢截面硬度波动均在±1.5 HRC内;3Cr2MnNiMo钢表层显微组织为回火马氏体,心部为回火贝氏体,反映出其淬火后的回火工艺调整了截面硬度;而SWFT钢有较宽的贝氏体相变范围,使得其心部和表层在锻造空冷后都得到均匀的贝氏体组织.     

新型国产塑料模具钢的特性与应用

综述当前国内塑料模具钢研究进展情况，介绍了国产塑料模具钢的性能、热加工工艺及应用。     

预硬型塑料模具钢切削加工性的研究

通过选取两种典型的预硬型塑料模具钢——P20钢与718钢,从切削力、刀具磨损、表面粗糙度等方面进行切削性能对比实验,来分析这类模具钢的加工特性。结果表明,这类材料属较难加工材料,这主要是由于钢中存在大量硬质点,且材料具有较高强度和硬度所致。     

SDP1Cu预硬塑料模具钢高速车削工艺参数优化

采用正交试验设计方案对新型预硬塑料模具钢SDP1Cu进行外圆高速干切削,旨在提高其车削的表面质量和加工效率。以切削力和表面粗糙度作为参评指标,利用极差和方差分析法分析切削力和粗糙度,利用多元线性回归分析法对加工的切削力和表面粗糙度进行建模分析,并利用多目标遗传算法对切削工艺参数进行优化。试验分析表明:切削深度对切削力变化影响最大,通过MATLAB软件分析得出最优参数组合为v=195.76m/min,f=0.157mm/r,a_p=1.025mm;优化结果为切削力F_z=459.9N,表面粗糙度Ra=1.557μm,材料去除率Qz=31589mm~3/min。     

显微组织对预硬型718塑料模具钢表面抛光性能的影响

对预硬型大截面718塑料模具钢不同位置试样进行热处理,再经机械抛光和手动抛光后测试其表面粗糙度,研究了显微组织对表面抛光性能的影响.结果表明:原始组织为不均匀粒状贝氏体试样在热处理后,组织和硬度分布均匀性最差,导致抛光后的表面粗糙度最大,抛光性能最差;原始组织为均匀粒状贝氏体试样在热处理后,组织均匀性最好,硬度较大且分...     

预硬型塑料模具钢P20BSCa的切削性能

从切削刀具的磨损、切削阻力、切削温度等方面对比了预硬塑料模具钢Ｐ２０ＢＳＣａ与瑞典７１８钢的可切削性能，并对Ｐ２０ＢＳＣａ钢可切削机理进行了研究。     

热处理态钢结硬质合金WC相析出微结构分析

利用SEM研究了热处理后钢结硬质合金TLMW50复式碳化物中WC相的析出及其微结构.结果表明:经过1100℃淬火后烧结态钢结硬质合金TLMW50中主要复式碳化物Fe3W3C、Fe2W2C相发生析出分解.三角状、菱形状WC相颗粒随机分布在Fe3W3C、Fe2W2C相颗粒上.淬火二次析出WC相颗粒有利于提高烧结态钢结硬质合...     

800 MPa级钛铌析出强化高强钢焊接接头的组织与力学性能

采用混合气体保护焊,在13kJ·cm-1热输入下对3种不同钼、硼含量的800MPa级钛铌析出强化高强钢进行焊接试验,并对焊接接头的组织、强度及硬度进行研究。结果表明:低钼含量高强钢存在热影响区软化现象;随着淬透性元素钼和硼的添加,焊接热影响区的硬度增大,抗拉强度由720 MPa分别增至760 MPa和795 MPa;钼和硼元素的添加对(Ti,Nb,Mo)(C,N)第二相粒子在热影响区的行为没有显著影响。     

大型预硬化718塑料模具钢不同区域的抛光性能

用光学显微镜和扫描电镜对截面尺寸为1 360mm×715mm的大型预硬化718塑料模具钢块不同区域的显微组织进行了分析,用原子力显微镜对不同显微组织的表面形貌进行了观察,分析了珠光体/回火贝氏体混合组织区域的抛光去除机制。结果表明:模具钢边部为均匀的回火索氏体组织,边部和心部的中间部位存在带状偏析,组织为回火贝氏体、珠光体以及偏析处形成的索氏体+粒状碳化物,心部为珠光体组织;回火索氏体组织细小,回火碳化物分布均匀,具有良好的抛光性能;回火贝氏体组织由于具有粗大的贝氏体铁素体板条和粗大的不均匀分布的颗粒状碳化物,其抛光性能较差;珠光体以及偏析处形成的异常组织的抛光性能也较差,可观察到橘皮形貌;具有不同组织的表面,其组织间的屈服强度相差越大,则表面抛光性能越差。     

微合金高强度低碳贝氏体钢中不同强化方式的作用

为了掌握微合金高强度低碳贝氏体钢中不同强化方式的贡献大小,采用正电子湮没技术、透射电子显微镜及扫描电子显微镜分析了该钢热轧和回火处理后的显微组织、位错密度及第二相粒子的形貌及尺寸,对其屈服强度进行了定量计算,并采用多功能材料试验机对该钢的力学性能进行了测试。结果表明:该钢的位错密度约为2.65×10~(14) m~(-2),位错强化是该钢主要的强化方式,对屈服强度的贡献值约327 MPa,占其屈服强度的41.3%;该钢中存在大量细小弥散的球状或近球状的(Ti,Nb)(C,N)第二相粒子,其尺寸多在10 nm以下,析出强化对屈服强度的贡献值约为172 MPa,占屈服强度的21.7%;固溶强化和间隙原子强化的贡献值分别约为129 MPa和94 MPa,分别占屈服强度的16.3%和11.9%;理论计算值与实测值基本吻合。     

淬回火工艺对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢组织与力学性能的影响

对N-Mo合金化Cr13型耐蚀塑料模具钢进行925～1 150℃保温0.5 h的油淬处理,再分别进行150～300℃保温2 h或者350～600℃保温1 h的回火处理,研究了淬回火工艺对该钢组织与力学性能的影响。结果表明：试验钢淬火后的组织主要为淬火马氏体,随着淬火温度的升高,晶粒长大,第二相逐渐固溶进基体,试验钢的硬度先增大后降低,当淬火温度为1 050℃时,硬度达到峰值,为57.7 HRC,此时第二相基本固溶进基体,残余奥氏体体积分数仅为8.49%。随着回火温度的升高,试验钢组织由回火马氏体向索氏体转变,第二相逐渐析出并长大;硬度呈先降低后升高再迅速降低的趋势,冲击吸收能量随回火温度的变化规律与回火硬度的变化规律相反,抗拉强度的变化规律与硬度的变化规律一致,屈服强度呈先增大后降低的趋势,并在回火温度为480℃时达到最大值,为1 445 MPa;在200℃以上温度回火后试验钢的塑性均保持在一个较好的水平。试验钢获得优异综合性能的热处理工艺为1 050℃×0.5 h淬火+200～300℃×2 h回火,此时组织为回火马氏体,硬度为48～53 HRC,抗拉强度为1 752～2 050 MP...     

一种析出强化型Fe-C-Mn-Ni奥氏体合金钢的微观组织和力学性能

对Fe-C-Mn-Ni-X(X为铬、钒等元素)奥氏体合金钢锻材进行固溶和时效处理,研究了时效温度(650,700,750℃)和时效时间(0～25h)对合金钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:固溶态和时效态合金钢显微组织形态相差不大,时效处理后,合金钢中析出大量与奥氏体基体呈共格或半共格位向关系的纳米VC相;固溶态合金钢表现出很强的时效硬化能力,随时效温度升高,硬度达到峰值的时间缩短,峰值硬度降低;时效处理后,合金钢的屈服强度和抗拉强度显著增加,断后伸长率和加工硬化指数则明显下降,拉伸失效模式由韧性断裂转变为韧脆混合断裂;随时效温度升高和时效时间延长,合金钢的强度有所降低,但加工硬化能力增强。     

一种新型高铬铁素体钢的蠕变性能及显微组织

对一种新型高铬铁素体钢在温度为650℃和110,120,130 MPa三种应力下的蠕变性能进行了研究,并对该钢蠕变前后的显微组织进行了对比分析.结果表明:该钢具有良好抗蠕变性能,在650℃下,随着载荷从110 MPa增加到130 MPa,其蠕变断裂时间从4 500 h降低到3 600 h,蠕变速率从7.7×10-10 ...     

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr合金α相的析出行为及其对断裂机制的影响

对Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr合金在580℃进行不同时间(0,5,15,60 min)的时效处理,研究了α相的析出行为及其对合金拉伸断裂机制的影响。结果表明:随着时效时间的延长,从试验合金基体β相中先后析出三角形或V字形、树枝状和集束状形貌的α相;不同形貌α相与β相均保持Burgers取向关系;在拉伸变形过程中,三角形形貌α相组织中的位错集中在大尺寸条状α相中,裂纹沿优先变形的α相萌生;树枝状形貌α相组织中的位错集中在相互平行的条状α相中,裂纹沿主干α相萌生而形成准解理面;集束状形貌α相组织中的位错在条状α相间的β相中激活,裂纹沿高角度β/β相界面萌生而形成光滑解理面。     

650℃时效不同时间后Super304H钢的显微组织

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等研究了Super304H钢在650℃时效不同时间后的显微组织。结果表明：500h内时效后Super304H钢的组织均为奥氏体和析出相,析出相主要由Nb（C,N）、富铜相和M23C6组成,而供货态没有M23C6;在时效初期析出相的析出速率相对较快,300h后趋于稳定...     

Te对40Cr13预硬强化型塑料模具钢机加性能的影响研究

为研究Te对预硬化模具钢机加性能的影响,对不同Te含量、不同硬度的40Cr13塑料模具钢板开展铣削、钻削加工测试,用Kistler测力仪测试切削力,用表面粗糙度测量仪检测铣削后的表面光洁度,用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪等对试样中含碲夹杂物进行解析。研究表明：添加Te后可显著降低铣削、钻削时的切削力,Te含量越高,切削力越小,Te添加量为0.014%时,44HRC硬度试样的铣削力与36HRC低硬度无Te试样的铣削力相同;对比无Te试样,添加Te可以改善表面光洁度,高Te试样的表面粗糙度最小;Te在钢中形成MnTe包裹MnS的复合夹杂物,夹杂物的等效直径增大,密度减小;Te含量较高时,会形成单独的MnTe,含Te夹杂物成为钢中易切削相和断屑源。     

钼元素对2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢组织与性能的影响

在2Cr13型高氮耐蚀塑料模具钢中添加质量分数0.5%的钼元素,研究了钼元素对淬火和回火后该钢显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明：钼的添加缩小了试验钢的奥氏体相区,淬火后的残余奥氏体体积分数为8.49%,低于不含钼试验钢(9.05%);钼的添加使得回火态试验钢的强度、硬度以及冲击吸收能量均得到提高,其中屈服强度提高了12%。盐雾腐蚀试验后回火态试验钢主要发生点蚀,含钼试验钢表面的点蚀坑数量较少,尺寸较小,其腐蚀速率为0.072 1 g·m^-2·h^-1,远小于不含钼试验钢(0.161 2 g·m^-2·h^-1);含钼试验钢的极化曲线中存在明显的钝化区,而不含钼试验钢不存在钝化区。含钼试验钢的耐腐蚀性能优于不含钼试验钢。     

VC析出相对Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢微观组织演变及力学性能的影响

Fe-Mn-Si-Al相变诱导塑性钢因具有较低屈服强度和良好低周疲劳性能,有潜力替代现有抗震用低屈服点钢制造钢阻尼器。对试验用钢进行准静态拉伸和低周疲劳试验,并借助多种组织表征方法研究试验用钢变形前后的微观组织演变,揭示VC析出相及奥氏体晶粒尺寸对其力学性能的影响规律及作用机理。结果表明:奥氏体晶粒粗化可以促进ε马氏体生成交叉状多变体,从而在准静态拉伸过程中,提高试验用钢断后伸长率;而在低周疲劳变形过程中,交叉状多变体削弱ε马氏体相变可逆性,使其疲劳寿命降低。VC析出相有助于提高试验用钢的屈服强度和抗拉强度,但其对ε马氏体生长具有抑制作用,使断后伸长率降低。在低周疲劳变形过程中,VC析出相钉扎ε马氏体/奥氏体两相界面,抑制ε马氏体逆相变,从而使试验用钢的循环加工硬化程度显著提高,低周疲劳寿命降低。     

新型热轧纳米析出强化超高强汽车板的疲劳性能研究

利用MTS-810疲劳试验系统进行高周疲劳试验,研究新型热轧Nb-Ti微合金化抗拉强度700 MPa级车厢板和780 MPa级大梁的疲劳性能,探讨晶粒尺寸、第二相(析出物、夹杂物)等对疲劳性能的影响机理。结果表明,在载荷比R= –1和循环基数为107条件下,700 MPa级车厢板和780 MPa级大梁钢的条件疲劳强度分别为438 MPa和443 MPa,疲劳强度比分别为0.61和0.57,明显高于一般钢材;试验钢的疲劳裂纹源包含驻留滑移带(Persistent slip bands, PSB)和大尺寸析出物或夹杂物;析出物尺寸越细小,发生裂纹失稳扩展所需要的临界断裂应力越高,不易形成疲劳裂纹源;第二相尺寸相当的前提下,带尖角的方形第二相较圆形或椭圆形第二相更易在交变载荷过程中发生应力集中,形成疲劳裂纹源;晶粒的超细化、析出物的纳米化、颗粒状或短棒状碳化物、低夹杂物水平是新型超高强汽车板具有优良抗疲劳性能的主要原因。