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热作模具钢磨损性能的研究现状

热加工工艺 2024年第1期53卷 1-5页

作者：黎芩卜恒勇李萌蘖韩久彦昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 酒泉钢铁(集团)有限责任公司甘肃嘉峪关737000

磨损是热作模具的主要失效形式之一,了解材料磨损机理和开发改善材料磨损性能的方法对提高模具寿命具有重要意义。本文对热作模具钢磨损性能的研究现状进行了阐述,对影响磨损性能的因素和改善磨损性能的方法进行了探讨和总结,并对热作... 详细信息

磨损是热作模具的主要失效形式之一,了解材料磨损机理和开发改善材料磨损性能的方法对提高模具寿命具有重要意义。本文对热作模具钢磨损性能的研究现状进行了阐述,对影响磨损性能的因素和改善磨损性能的方法进行了探讨和总结,并对热作模具钢磨损性能的研究趋势进行了展望。

关键词：热作模具钢磨损机理磨损性能

新型Cr-Mo-V热作模具钢的高温断裂机制

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材料热处理学报 2024年第6期45卷 92-100页

作者：元亚莎殷立涛王文焱石如星元莎王九花张玉栋谢敬佩河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 洛阳中重铸锻有限责任公司河南洛阳471039 河南省大型铸锻件工程技术研究中心河南洛阳471023 中国机械总院集团北京机电研究所有限公司北京100083

通过高温拉伸试验研究了新型Cr-Mo-V钢的高温断裂行为,探究不同拉伸温度(25~700℃)下试验钢的热力耦合区(断裂区)和热应力区(夹持区)的组织演变和碳化物分布特征,揭示钢中碳化物的种类、分布及尺寸与高温断裂行为之间的关系,阐明新型Cr-... 详细信息

通过高温拉伸试验研究了新型Cr-Mo-V钢的高温断裂行为,探究不同拉伸温度(25~700℃)下试验钢的热力耦合区(断裂区)和热应力区(夹持区)的组织演变和碳化物分布特征,揭示钢中碳化物的种类、分布及尺寸与高温断裂行为之间的关系,阐明新型Cr-Mo-V热作模具钢在高温变形过程中裂纹附近显微组织的演化机制。结果表明:随着拉伸温度的升高,试验钢的抗拉强度和屈服强度降低,伸长率和断面收缩率升高,断裂方式由脆性断裂向韧性断裂转变,脆性断裂向韧性断裂的转变温度约为400℃;在高温变形过程中,试验钢的位错密度降低,回火马氏体发生分解、回复、再结晶及晶粒长大,M_(7)C_(3)和M23C6碳化物沿晶界析出长大,少量的细小颗粒状MC碳化物在晶内弥散分布;由于外力作用对变形区做功将导致变形区温度高于拉伸温度,这为断口附近细小碳化物回溶、大尺寸碳化物的长大提供热力学条件,导致热力耦合区小尺寸碳化物减少,大尺寸碳化物增多。

关键词： Cr-Mo-V钢热作模具钢高温拉伸组织演变碳化物

奥氏体型热作模具钢于750℃下高温摩擦磨损性能研究

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热加工工艺 2024年 114-119+124页

作者：苏宁杨航白植雄曾艳上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海大学材料科学与工程学院

采用高温摩擦磨损试验机，对SDHA热作模具钢于750℃在不同载荷作用下的高温摩擦磨损性能进行研究，同时采用广泛使用的马氏体型热作模具钢SDDVA进行对比。结合光学轮廓仪、SEM、XRD等表征手段对两种材料的磨损表面、截面形貌、表面相组... 详细信息

采用高温摩擦磨损试验机，对SDHA热作模具钢于750℃在不同载荷作用下的高温摩擦磨损性能进行研究，同时采用广泛使用的马氏体型热作模具钢SDDVA进行对比。结合光学轮廓仪、SEM、XRD等表征手段对两种材料的磨损表面、截面形貌、表面相组成等进行分析。研究表明：在750℃下，在10～20 N载荷范围内，SDHA钢的磨损率在（1.22～4.11）×10-5mm3/（N·m）范围内，SDDVA钢的磨损率在18.9～23.3×10-5mm3/（N·m）范围内。两种材料的氧化层在载荷作用下经历“变形→开裂→剥落→剥落区域再次氧化”的过程。此外，SDHA钢氧化物由Fe2O3和Fe3O4组成，SDDVA钢的氧化物由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成。SDHA钢在750℃下比SDDVA钢拥有更高的抗压强度和显微硬度，SDHA钢的最大抗压强度和显微硬度分别为590.21 MPa和432 HV0.2,SDDVA钢的最大抗压强度和显微硬度分别为390.24 MPa和290 HV0.2。

关键词：热作模具钢高温摩擦磨损氧化层高温抗压强度

4Cr5MoSiV1热作模具钢循环渗氮及热疲劳行为研究

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热加工工艺 2024年第2期53卷 24-29页

作者：刘海建韩笑陈杰上海航天精密机械研究所上海201108 上海航天控制技术研究所上海201108

针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试... 详细信息

针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试。结果表明:循环渗氮制备的无化合物的渗层可以有效延缓热疲劳裂纹的萌生,抗热疲劳性能优于有化合物的渗层。同时,在裂纹产生前进行二次渗氮可以补充氮原子,重置压应力并增加硬度,进一步提升热疲劳抗性。

关键词：热作模具钢可控循环气体渗氮铁氮化合物热疲劳性能

球化退火冷却速率对SR19热作模具钢组织和硬度的影响

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机械工程材料 2024年第6期48卷 55-61页

作者：李奎岑吴日铭周光富陈雨飞许艺上海工程技术大学材料工程学院上海201600 湖北日盛科技有限公司黄石435000

利用DEFORM软件模拟得到大尺寸(200 mm×800 mm×2 000 mm)SR19热作模具钢在退火降温过程中不同深度位置的温度场,根据降温曲线设计该钢小尺寸试样的球化退火工艺,如下:将试样加热至860℃保温2 h,分别以不同速率(15,30,45,60℃·h^(-1)... 详细信息

利用DEFORM软件模拟得到大尺寸(200 mm×800 mm×2 000 mm)SR19热作模具钢在退火降温过程中不同深度位置的温度场,根据降温曲线设计该钢小尺寸试样的球化退火工艺,如下:将试样加热至860℃保温2 h,分别以不同速率(15,30,45,60℃·h^(-1))缓冷至740℃保温4 h,再炉冷至500℃后空冷至室温。分析了冷却速率对试样组织和硬度的影响。结果表明:随着冷却速率增大,试样中的先共析铁素体含量和碳化物分布均匀程度均先减小后增大,球化率先保持平稳后快速下降,退火硬度先减小后增大;当冷却速率为45℃·h-1时得到的显微组织最佳,碳化物分布均匀,球化率较高,先共析铁素体含量较少且出现了硬度的回落。先共析铁素体产生的原因主要是退火过程中冷却速率的控制不当导致奥氏体优先转变为铁素体并保留在最终组织中。

关键词：热作模具钢球化退火先共析铁素体冷却速率球化率

热作模具钢1.2344横向冲击功的提升措施

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河北冶金 2024年第09期 69-74页

作者：梁佳河北张宣高科科技有限公司

针对张宣科技在高端热作模具钢生产过程中无缺口冲击功平均只有230 J,没有达到预期目标300 J以上，无法满足客户质量要求的问题，分析了冲击功偏低的原因并提出了提高冲击性能的一系列优化措施。电炉冶炼环节采用EAF+LF+VOD三联工艺降... 详细信息

针对张宣科技在高端热作模具钢生产过程中无缺口冲击功平均只有230 J,没有达到预期目标300 J以上，无法满足客户质量要求的问题，分析了冲击功偏低的原因并提出了提高冲击性能的一系列优化措施。电炉冶炼环节采用EAF+LF+VOD三联工艺降低钢中有害元素含量、O、N、H气体含量以及硫化物、氮化物和氧化物等有害非金属夹杂物数量，提高钢水纯净度，适当降低影响冲击韧性的硅元素和钒元素含量，进一步优化成分；锻造环节采用多向镦拔锻造，有效将钢锭各个方向柱状枝晶打碎，实现细化晶粒，提高材料致密性效果；热处理采用锻后水冷快速冷却和超细化混合工艺，降低因冷却不当造成的二次网状链状碳化物析出数量，稳定晶界间结合力。工艺优化效果显著，钢中晶粒尺寸更加均匀细小，带状偏析基本消失，退火态组织中碳化物分布更加均匀弥散，冲击断口韧窝数量明显增多，冲击功进一步提高，稳定在平均300 J以上。

关键词：热作模具钢冲击功细化晶粒带状偏析碳化物纯净度锻造变形

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热作模具钢DM的高温稳定性和热疲劳性能

材料研究学报 2020年第2期34卷 125-136页

作者：施渊吉于林惠于照鹏成功吴晓春滕宏春南京工业职业技术学院机械工程系南京210046 常熟理工学院汽车工程学院苏州215500 上海大学材料科学与工程学院上海200072

研究了热作模具钢DM的高温稳定性和热疲劳性能。结果表明,DM钢在620℃热稳保温过程中马氏体板条内的薄片状M3C型碳化物逐渐向条块状M7C3型碳化物转变,在板条的边界生成M7C3、M23C6型碳化物。DM钢的短循环周次热疲劳性能受控于位错重排... 详细信息

研究了热作模具钢DM的高温稳定性和热疲劳性能。结果表明,DM钢在620℃热稳保温过程中马氏体板条内的薄片状M3C型碳化物逐渐向条块状M7C3型碳化物转变,在板条的边界生成M7C3、M23C6型碳化物。DM钢的短循环周次热疲劳性能受控于位错重排和湮灭,长循环周次热疲劳性能受控于碳化物的粗化程度。DM钢中M3C、M7C3、M6C型碳化物的生成自由能分别为27765.5 J/mol、3841.5 J/mol、-7138.1 J/mol,表明在热稳保温与热疲劳试验过程中碳化物的演变机理一致,发生了M3C→M7C3→M6C类型演变。

关键词：金属学热作模具钢微观分析碳化物高温热稳定性热疲劳

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热作模具钢淬火回火态的内耗谱分析

上海交通大学学报 2010年第5期44卷 640-644页

作者：薛厂汪宏斌吴晓春宋雯雯上海大学材料科学与工程学院上海200072

对热作模具钢淬火后回火态试样的内耗谱进行了分析.研究表明,淬火态试样的内耗谱由3部分构成.其中:157.2°C处的内耗峰是由于体心立方结构的马氏体晶格畸变引起应力感生碳原子微扩散的结果;225.5°C处为溶质原子与位错交互作用产生的SK... 详细信息

对热作模具钢淬火后回火态试样的内耗谱进行了分析.研究表明,淬火态试样的内耗谱由3部分构成.其中:157.2°C处的内耗峰是由于体心立方结构的马氏体晶格畸变引起应力感生碳原子微扩散的结果;225.5°C处为溶质原子与位错交互作用产生的SKK峰及其背景内耗峰.随着回火温度升高,SKK峰的弛豫强度逐渐减小,此时,碳原子与部分合金元素以碳化物形式结合而从基体中析出,使得其晶格畸变减弱,157.2°C处的内耗峰消失;部分碳化物在位错处形核并使位错段增长、弛豫时间增大;内耗峰位置的移动主要归因于合金元素与碳原子的作用.

关键词：热作模具钢内耗谱 SKK峰应力松弛

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热作模具钢的高温热机械疲劳寿命预测

机械强度 2002年第4期24卷 571-574页

作者：方健儒姜启川韩增祥王海清吉林大学材料科学与工程学院长春130025 北京航空材料研究院北京100095

研究热作模具钢在应力控制下的等温疲劳和同相热机械疲劳寿命 ,发现在相同的应力幅下 ,同相 (最高温度5 5 0℃ ,最低温度 2 5 0℃ )热机械疲劳寿命低于上限温度的等温 (温度 5 5 0℃ )疲劳寿命。这表明在相同的应力幅下 ,热机械疲劳比... 详细信息

研究热作模具钢在应力控制下的等温疲劳和同相热机械疲劳寿命 ,发现在相同的应力幅下 ,同相 (最高温度5 5 0℃ ,最低温度 2 5 0℃ )热机械疲劳寿命低于上限温度的等温 (温度 5 5 0℃ )疲劳寿命。这表明在相同的应力幅下 ,热机械疲劳比等温疲劳产生更严重的损伤 ,用最高温度下的等温疲劳寿命代替热机械疲劳寿命并不一定得到可靠的结果。在等温疲劳条件下 ,疲劳裂纹主要为穿晶萌生与扩展 ,而在热机械疲劳条件下 ,疲劳裂纹主要沿晶萌生与扩展。文中还以Chaboche高温疲劳损伤模型为基础 ,考虑损伤系数是最高温度和温度范围的函数来评价载荷控制下材料的热机械疲劳寿命。在热机械疲劳试验中 ,考虑温度变化产生的附加内应力 ,因此每一循环的损伤不仅是最大应力和平均应力的函数 ,而且与最高温度和温度循环范围有关。根据累计损伤的等效温度法 ,取最大温度为等效温度。热作模具钢在热机械疲劳过程中 ,由热循环产生的附加损伤通过损伤指数系数表示。结果表明。

关键词：高温热作模具钢热机械疲劳寿命温度循环应力控制