Cr-Ni-Mo铸造热作模具钢热机械疲劳行为

研究了新型Cr Ni Mo铸造热作模具钢在应力控制下的热机械疲劳寿命、应力应变响应以及疲劳断裂特征。试验中发现 ,在相同的应力幅下 ,同相热机械疲劳寿命低于上限温度的等温疲劳寿命。疲劳过程中热作模具钢发生了循环软化和沿着拉伸方向的循环蠕变 ,热作模具钢的热机械疲劳裂纹往往穿晶萌生 。

3Cr2W8V热作模具钢的稀土合金处理

采用15 t EAF冶炼,25 t LF精炼,740 kg铸锭锻制成Φ110 mm的3Cr2W8V钢材.在LF精炼后期,钢中氧含量为29×10-6,加入0.048%RE合金(%:21～24RE,44Si,3Mn,5Ca,3Ti,余Fe)进行稀土合金处理,稀土元素的回收率为30.78%.检验结果表明,进行稀土处理能够有效地改善3Cr2W8V模具钢共晶碳化物偏析,并显著减少P、Pb、Sn、As、Sb等有害元素在晶界的偏析.

新型Cr-Mo-V精铸热作模具钢的研制

在研究热作模具钢主要成分合金化原理的基础上,用250 kg中频感应炉熔炼研究新型精铸热作模具钢,并采用MG2000高温摩擦磨损试验机对试验钢进行400 ℃磨损试验.研究结果表明,根据V/C 3.0,C余 0.1%～0.2%,Cr/(Cr+Mo) 0.68～0.85,Cr/C余＞16.6,Mo/C余＞16原则,设计的新型精铸热作模具钢(%:0.32C,3.54Cr,2.41Mo,1.02V)具有高的高温耐磨性,其400 ℃高温磨损率为H13钢(%:0.45C,5.3Cr,1.4Mo,0.83V)的30%,3Cr2W8V钢(%:0.37C,2.48Cr,7.82W,0.41V)的20%～25%.

3Cr2W8V热作模具钢的预处理工艺研究

本文研究了 3Cr2W 8V钢经 4种不同预处理工艺后钢的强韧性和抗热疲劳性能 ,选定了 3Cr2W 8V钢球化效果较好的热处理工艺 ,并已用于生产 。

4Cr5MoSiV1热作模具钢的热变形行为与热加工图

利用Gleeble-3500型热模拟试验机对4Cr5MoSiV1热作模具钢进行单道次等温压缩试验,研究了其在变形温度750~1050℃,应变速率0.001~0.1s^(-1)条件下的热变形行为,并观察变形后的显微组织;根据试验得到的真应力-真应变曲线,构建了03真应变下的Arrhenius高温本构模型,并在动态材料模型基础上绘制了热加工图,从而得到该钢的合理热加工区间。结果表明:4Cr5MoSiV1钢的变形抗力随变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低;4Cr5MoSiV1钢的热变形激活能为59452 kJ·mol^(-1);在试验参数范围内,4Cr5MoSiV1钢合理的热加工区间为变形温度1050℃、应变速率0.001~0.01s^(-1),此时组织中的碳化物细小且弥散分布,第二相强化效果显著。

新型热作模具钢4Cr5Mo3SiVNb的研究

在H11钢的基础上,通过分析碳化物类型对热作模具钢性能的影响,设计了一种新型热作模具钢 4Cr5Mo3SiVNb.研究结果表明,新钢种具有微细的显微组织和较高的强韧性配合,并且回火稳定性及等向性 也较好.

热作模具钢4Cr5MoSiV1的热变形行为及本构模型修正

借助Gleeble-3500热模拟试验机和光学显微镜研究热作模具钢4Cr5MoSiV1在变形温度为750~1050℃、应变速率为0.001~0.1 s^-1条件下的热变形行为及显微组织特征。结果表明,4Cr5MoSiV1钢的流变应力随温度升高而降低,随应变速率升高而增大;动态再结晶在低应变速率与高变形温度下更易发生;得到4Cr5MoSiV1钢在该变形参数下的热变形激活能为704.73 k J·mol^-1,建立了应变量为0.2时的Arrhenius高温本构模型,本构参数的拟合相关系数在95%以上。针对传统本构模型的不足,构建了耦合应变量的改进型本构模型,并对本构参数进行了3次、6次及9次拟合。结果表明,9次拟合的相关系数超过97.94%,可以更准确地预测4Cr5MoSiV1钢的热变形抗力。

热作模具钢4Cr5MoSiV1的细化处理工艺试验

随着国内工业技术的进步，模具材料的开发与应用也得以飞速发展。4Cr5MoSiV1钢是一种新型热作模具钢，由于其优良的淬透性、淬硬性和良好的室温、高温性能而广泛应用于要求高韧性和冷热疲劳抗力、工作温度<700℃的热挤压模、压铸模和热锻模，其使用寿命远高于第一代热作模具钢5CrNiMo、5CrMnMo和3Cr2W8V。但近年来，有关部门通过抽检多个厂家发现，国产4Cr5MoSiV1钢与进口H13钢相比存在的最大差别是成分偏析、带状组织严重等现象。用此类材料制造的工模具经过常规工艺处理后，常出现早期失效。因此有必要对其热处理工艺进行研究和改善。

钼含量对4Cr5MoV热作模具钢冷热疲劳性能的影响

采用室温至600℃的自约束冷热疲劳试验方法对含不同质量分数(1.8%,3.1%)钼的4Cr5MoV热作模具钢进行了试验,分析了表面与截面裂纹形貌、显微组织以及硬度变化,研究了钼含量对该热作模具钢冷热疲劳性能的影响。结果表明:经1 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢表面产生细小稀疏裂纹,并且裂纹数量明显少于含质量分数1.8%钼的试验钢,含质量分数3.1%钼的试验钢具有更高的抗回火软化性,高的表面硬度可以延缓模具钢中冷热疲劳裂纹的萌生;经2 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢截面裂纹扩展深度大于含质量分数1.8%钼的试验钢,其裂纹扩展速率较大,这与含质量分数3.1%钼的试验钢具有较低的室温冲击韧性和大量碳化物的粗化有关.

新型热作模具钢4Cr2MoWVNi的热处理工艺及性能研究

研究新型热作模具钢4Cr2MoWVNi热处理工艺参数与硬度和性能的关系,并进行组织观察,探讨适合热模锻压力机工况条件下使用的热处理工艺规范。结果表明,4Cr2MoWVNi钢的最佳热处理工艺为:1000℃油淬,590℃回火两次。采用该模具材料和推荐的工艺用于连杆热锻模,可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能,使用寿命大幅度提高。

超高强韧性热作模具钢3Cr3Mo3VNb的应用研究

通过3Cr3Mo3VNb钢与其它热作模具的性能对比 ,以及生产实践应用实例 ,充分证明了3Cr3Mo3VNb钢的优越性能 。

4Cr3Mn1Mo2V新型热作模具钢的连续冷却转变行为

通过热膨胀仪测定了4Cr3Mn1Mo2V钢不同冷却速率下的热膨胀曲线,结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度计,得到该钢的相变点和奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,利用局部平衡配分模型分析了锰元素对该钢连续冷却转变行为的影响。结果表明:4Cr3Mn1Mo2V钢加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度Ac1、加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度Accm、马氏体转变开始温度Ms分别为806,870,300℃;随着冷却速率的降低,组织由马氏体转变为贝氏体,同时钢的硬度降低;贝氏体转变临界冷却速率为02.℃·s^(-1);CCT曲线中只存在马氏体和贝氏体转变区,这与锰元素会影响碳原子的扩散有关。

热作模具钢4Cr5Mo2NiVRE（R88）的研制

通过加钒－钼和镍－稀土使新研制的钢种４Ｃｒ５Ｍｏ２ＮＩＶＲＥ（Ｒ８８）在高温下具有高的热稳定性、抗氧化性和高的强韧性。应用结果表明，Ｒ８８钢制成的热作模具寿命比３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具提高一倍。

五种热作模具钢热疲劳性能的研究

本文用切割照像法测量了3Cr2W8V、012Al、CG-2、GR、HMI钢经相同热疲劳试验规程下的热疲劳裂纹条数及裂纹扩展深度,并以裂纹的扩展深度来评定钢的热疲劳性能的优劣。试验结果表明,GR钢比其余四种钢的热疲劳性能好,3Cr2W8V铜的热疲劳性能最差,HMI,CG-2、012Al钢介于二者之间。还讨论了合金元素,钢的硬度及断裂韧性对热疲劳裂纹产生的条数、裂纹扩展深度的关系以及钢的膨胀系数大小对钢的热疲劳性能的影响。

热作模具钢4Cr5MoSiV1电炉模铸生产工艺

4Cr5MoSiV1是一种应用广泛的热作模具钢,是制造热锻模、热挤压模和压铸模的主要材料。试制工艺流程采用电炉冶炼+炉外精炼(LF+VD)+模铸+800轧机工艺。通过采用全铁水配料、优化精炼工艺、氩气保护浇注、合适的加热温度和保温时间等措施,成功生产试制了热作模具钢4Cr5MoSiV1热轧圆钢。试制产品磷含量≤0.010%,硫含量≤0.004%,晶粒度达到10.5级,横向冲击≥11J,夹杂物A类≤1级,B类≤0.5级,C、D类均为0级。产品质量达到了国内先进水平。

热作模具钢3Cr2W8V以轧代锻工艺研究

五钢公司年产热作模具钢3Cr2W8V约3500吨，近年沿用传统的锻造开坯工艺生产成本高，生产率低，严重影响该钢种的生产经济效益。本文论述了3Cr2W8V以轧代锻工艺的研究过程，通过采用Gleeble 1500热模拟机模拟了3Cr2W8V在高温情况下的σb值和R．A．值，确定了最佳轧制温度1140～1200℃，制定了相应的初轧加热工艺制度和初轧机压下规程，并对此进行验算。又通过热剪机能力分析，确定了热剪温度≥950℃，最大轧制规格180方mm.截止2002年5月31日，初轧以轧代锻生产3Cr2W8V共3444．175吨，合格率99．79％，成坯率86．48％，共计节约成本创汇393．30万元。