国内外模具钢发展现状

简要分析了过去、现在乃至今后国内外模具钢(冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢)发展的基本指导思想及在此指导思想下研发的各种新型模具钢.最后对我国模具钢发展和生产中存在的问题进行了分析并提出了建议.     

表面纳米化对1Cr17不锈钢耐氧化性的影响

用热重仪(TGA)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及其能谱(EDX),研究了表面纳米化对1Cr17不锈钢在700℃水蒸气中耐氧化性的影响.氧化动力学表明,在氧化开始阶段,表面纳米化后氧化速度高于原始样品,与传统喷丸处理后的耐氧化性能相当,但在氧化2小时时就很快达到钝化,氧化速度明显低于原始样品和经传统喷丸的样品.无论是否纳米化处理和经过传统喷丸处理,高温氧化时都在表面都形成了(FeCr)2O3型氧化物.但表面纳米化后由于表层高密度的晶界为Cr原子的扩散提供了快速通道,使得(FeCr)2O3型氧化物中Cr的浓度迅速提高,形成了致密的Cr2O3层,使得耐氧化性能提高.     

M2/40Cr异种材料真空扩散焊的分析

采用拉伸试验、弯曲试验、硬度试验、扫描电镜断口形貌观察、显微组织分析、显微硬度测试等方法研究了高速钢W6Mo5Cr4V2(以下简称M2)与合金结构钢40Cr的真空扩散焊.结果表明,焊接温度为1 100 ℃,焊接压力为20 MPa,保温时间为30 min,真空度不低于0.1 Pa的条件下即可以实现高速钢与合金结构钢良好的冶金结合;拉伸试验、弯曲试验的断裂均发生在40Cr上.因此,可以认为在此工艺下所得焊接结合面的强度已经高于40Cr的抗拉强度与抗弯强度,低淬低回工艺可以保证高速钢和合金结构钢均具有满足使用要求的硬度.     

La0.8Sr0.2MnO3多孔阴极材料制备及性能研究

采用凝胶注模工艺,以碳为造孔剂制备了开口气孔率为20％～30％的La0.8Sr0.2MnO3多孔阴极材料。结果表明：随着烧结温度的升高,开口气孔率降低,断裂强度升高。为了保证一定的强度和符合要求的气孔率,合适的烧结条件为1100℃下保温4h。在1100℃烧结的样品开口气孔位于三角晶界,中位孔径约为460 nm;而在1200℃烧结样品内部存在很多闭孔气孔。多孔材料的电导率随着温度的升高而升高,由In(σT)-1／T曲线,可得电导活化能Ea为10．18 kJ／mol。     

(TiW)C-Ni硬质合金粉体合成的研究

以普通微米级的TiO2、W、Ni和活性碳为原料,采用机械激活合成法制备了(TiW)C-Ni硬质合金粉体。用XRD对粉体进行物相分析,用SEM分析激活及合成粉末的颗粒形貌,用气体容量法测定碳含量,用脉冲色谱法测试氧含量。结果表明:普通微米级的原料经过6h机械激活后,在1200℃下真空合成就能得到(TiW)C-Ni硬质合金粉体,但游离碳含量较高,最佳合成温度为1250℃;Ni在激活时加入不影响(TiW)C的合成;在同一温度下,游离碳含量随活性碳的增加而增加,化合碳含量随活性碳的增加先增加后减少。     

铝合金表面不燃有机-无机复合涂层的制备与表征

以合成的水性有机硅改性硅溶胶为基料,在铝合金表面制备了一种具有良好理化性能的不燃有机-无机复合涂层。通过对底涂层附着力、耐冲击性以及涂层表面形貌的对比,确定底层涂料的颜基比(P/B)为1∶1~1.5∶1时,底涂层具有良好的理化性能,制备过程中不易产生细裂纹。SEM观察形成的底涂层致密性差,喷涂纳米面漆后涂层平整,致密。EDS分析表明底涂层的厚度在30μm左右,其中存在5-10μm的过渡层。火焰燃烧测试表明涂层(底涂层+面层)遇明火高温不燃、不脱落、无炭化,而是形成一种釉状层与铝合金基体牢固地结合在一起;XRD分析证明燃烧前后涂层材料主要物相没有发生明显改变。除耐沸水性、耐高温性外,涂层的理化性能按照国家标准GB 12441-2005检测,结果表明涂层具有良好的理化性能,能够满足铝合金表面高装饰、高防护的性能要求。     

淬火对60Si2Mn组织及力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验和显微组织分析等方法研究了淬火温度对复合模具钢基材60Si2Mn组织及力学性能的影响。结果表明:150℃低温回火时,随淬火温度的升高,各项力学性能都有所提高,当与高碳高铬钢复合时,可采用低淬+低回的热处理工艺,即1050℃淬火+150℃回火;550℃高温回火时,随淬火温度的升高,虽然韧性略有下降,但硬度与抗拉强度逐渐升高,当与高速钢等复合时,可采用高淬+高回的热处理工艺,即1150℃淬火+550℃回火。     

高能喷丸时间对TC4疲劳性能的影响

采用离心式喷丸机对TC4圆棒试样进行高能喷丸表面纳米化,研究了TC4表面纳米化及其对疲劳性能的影响,并进行了旋转弯曲疲劳试验;同时,通过SEM观察、硬度测试和XRD分析等对高能喷丸工艺提高疲劳极限的效果、表面损伤的影响等进行了分析.结果表明:采用离心式喷丸机进行高能喷丸使TC4材料的表面晶粒细化到18～22nm,并有效地提高了其疲劳极限;随喷丸时间延长,晶粒尺寸进一步减小,但表层损伤程度加大,如何降低表面损伤,是高能喷丸提高疲劳极限的关键因素.     

GCr15钢非平衡组织激光回热时的组织转变

对ＧＣｒ１５钢过热淬火和回火组织激光回热时的组织转变进行了研究。结果表明，快速加热时原始组织中的残余奥氏体未发生分解，直接向周围以扩散机制长大，导致原粗大奥氏体晶粒的恢复。加热温度进一步升高将发生奥氏体再结晶，使组织细化，再结晶核心优先在粗大马氏体片处形成。深冷处理有助于避免和消除组织遗传。