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第1章绪论
1.1选题意义
1.2冷作模具钢的性能要求
1.2.1冷作模具钢的工作性能要求
1.2.2冷作模具钢的工艺性能要求
1.3影响冷作模具钢性能的主要因素
1.3.1化学成分
1.3.2组织组成相
1.4奥氏体化
1.4.1奥氏体的形成过程
1.4.2影响奥氏体化的因素
1.4.3奥氏体晶粒的大小及其影响因素
1.5 本书主要研究内容
第2章实验方法
2.1实验材料
2.1.1原材料
2.1.2实验用钢的制备
2.2测试分析
2.2.1成分分析
2.2.2奥氏体化相转变温度的测定
2.2.3热处理实验
2.2.4组织分析
2.2.5性能测试
第3章合金元素对奥氏体化动力学的影响
3.1奥氏体化相转变动力学
3.1.1JMAK模型
3.1.2形核模型
3.1.3生长模型
3.1.4碰撞模型
3.2铬元素对奥氏体化动力学的影响
3.2.1实验用钢的成分和组织
3.2.2差热分析
3.2.3 奥氏体转变分数和相变速率
3.2.4平均晶粒尺寸的测定
3.2.5模型拟合结果
3.3锰元素对奥氏体化动力学的影响
3.3.1实验用钢的成分和组织
3.3.2差热分析
3.3.3奥氏体转变分数和相变速率
3.3.4平均晶粒尺寸的测定
3.3.5模型拟合结果
3.4钼元素对奥氏体化动力学的影响
3.4.1实验用钢的成分和组织
3.4.2差热分析
3.4.3奥氏体转变分数和相变速率
3.4.4平均晶粒尺寸的测定
3.4.5模型拟合结果
3.5我元亲对类氏体化动力学的影响
3.5.1实验用钢的成分和组织
3. 5.2差热分析
3. 5. 3奥氏体转变分数和相变速率
3. 5. 4平均晶粒尺寸的测定
3. 5. 5模型拟合结果
3.6本章小结
第4章合金元素对奥氏体化起始温度的影响
4.1铬元素对奥氏体化起始温度的影响
4.2锰元素对奥氏体化起始温度的影响
4.3钼元素对奥氏体化起始温度的影响
4.4钒元素对奥氏体化起始温度的影响
4.5多元合金元素对奥氏体化起始温度的影响
4.6本章小结
第5章 热处理温度对YBD-3和SDC99铸造合金模具钢组织和
性能的影响
5.1热处理工艺
5.2热处理温度对组织的影响
5.3热处理温度对性能的影响
5.4本章小结
参考文献
内容摘要
第1章绪论
1.1选题意义
作为工业生产的基础工艺装备之一,模具在制造业中占据着极其重要的地位,模具的制造能力和科技含量,体现了一个国家的制造业水平和创新能力的高低。模具又被称为“百业之母”,存在于各个工业生产中,小到电子、电器、仪表的生产,大到汽车、飞机和建筑行业都离不开模具的使用[1]。有资料显示:75%的粗加工工业产品零件、50%的精密加工零件和绝大部分的塑料制品都是由模具加工成型[2)。因此,模具的生产水平不足,工业产品就不可能有更高的水平,发展工业要先发展模具已经成为很多行业的共识。因此,日本和美国又将模具称为“促进社会繁荣的动力”和“工业发展的基石”[3]。
随着机械制造业的发展,模具工业得到了迅速发展,甚至在某些国家,模具制造已经形成了一个专门的行业,实现了标准化、专业化、系列化和商品化[4]。而模具钢作为模具制造的主要材料之一,模具钢的种类、质量和性能也迎来了新的挑战。因此,世界各国的模具钢生产企业和研发机构都在不断地开发新的模具钢材料,以迎接挑战。随着工业的发展,产品成型逐渐大型化,使得大型模具钢的需求量日益增多,这就要求模具钢产品应具有更好的质量和性能[5]。另外,随着标准件产品的工业化批量生产,对模具钢产品的质量、种类和交货周期等都提出了新的要求[6]。因此,研制开发高精度、高韧性、耐腐蚀、高质量的模具钢新品种是全世界模具钢生产企业和研发机构的共同目标。
金属的热处理就是以适当的方式加热、保温和冷却,获得所需组织和性能的一种工艺。在此过程中主要受到升温速率、保温温度、保温时间和冷却速率四个因素的影响[7-12]。正是在这四个因素的相互配合下实现金属的各种组织结构的转变,以获得预期的性能。在工业生产过程中,为了提高钢材的质量和寿命,绝大多数的机械零件都需要进行热处理。例如,机床制造业中有60%~70%的零件需要进行热处理,汽车制造业中有70%~80%的零件需要进行热处理,模具制造业中则100%需要进行热处理[13]。对于金属材料而言,只有选材恰当,并经过合理的热处理之后才能达到事半功倍的效果。因此,热处理是金属产品制造业中的关键工序和基本技术,合理的热处理工艺可以使金属材料充分发挥出其性能潜力,提高金属制品的质量和使用寿命,最终提高经济效益[14]。
热处理工艺由升温速率、保温温度、保温时间和冷却速率四个因素所决定,其中加热温度是关键。如果加热温度过高,得到的最终组织粗大,强韧性下降;如果加热温度不足,致使元素扩散不完全,组织存在偏析或者无法发生转变,达不到热处理的目的[15-20]。通常情况下,是以铁碳平衡相图(Fe-FegC相图)为依据来确定热处理加热工艺,但是Fe-Fe,C相图显示的是铁碳合金在平衡状态时的组织组成图,并非工业生产中最常用到的马氏体、贝氏体等非平衡组织转变图[21-2]。
……
精彩内容
本书研究了合金元素(Cr、Mn、Mo和V)对Fe-M-C三元合金钢的奥氏体化相转变起始温度和动力学的影响,建立了合金元素(Cr、Mn、Mo和V)与起始温度之间的相关关系,得到了成分与起始温度之间的回归方程。同时,以YBD-3和SDC99两种铸造合金模具钢作为实验对象,对回归方程的实用性进行了验证。实现了已知合金元素含量,通过回归方程就可以对奥氏体化相转变的起始温度进行预测,并以此作为依据制定热处理工艺参数的目的。本书的出版,对铸造冷作模具钢的固态相转变条件的研究具有很好的指导意义。