氧化剝層磨損是熱鍛模在服役過程中的主要失效形式，鑄造熱鍛模具鋼的耐磨性能直接影響著鑄造熱鍛模的使用壽命。本文研究鑄造熱鍛模具鋼中的主要合金元素及顯微組織對其耐磨性的影響規(guī)律，并探討了鑄造熱鍛模具鋼的氧化剝層磨損機(jī)理。研究結(jié)果表明：合金元素和顯微組織對鑄造熱鍛模具鋼的磨損性能有著顯著的影響。碳含量的增加有助于提高鑄造熱鍛模具鋼的耐磨性，含3wt．％Cr，3wt．％Mo和V／C=3.2的鋼耐磨性較高。貝氏體和馬氏體貝氏體復(fù)相組織具有較好的高溫耐磨性能，而馬氏體的高溫耐磨性能最差。研究發(fā)現(xiàn)高溫磨損表面氧化膜存在二種剝落方式：一是氧化膜內(nèi)部開裂或氧化膜與鋼基體結(jié)合處開裂，屬于輕微氧化磨損；二是從基體內(nèi)部開裂，屬于嚴(yán)重磨損。在此基礎(chǔ)上，提出了高溫氧化磨損的物理模型，建立了氧化磨損率與基體組織和強(qiáng)韌性的關(guān)系，并推導(dǎo)出相應(yīng)的磨損率公式。根據(jù)鋼的合金化理論和氧化磨損機(jī)理對鑄造熱鍛模具鋼合金成分進(jìn)行了優(yōu)化，研制出了新型高耐磨鑄造熱鍛模具鋼，其高溫磨損率明顯低于國產(chǎn)H13和3Cr2W8V鍛鋼，與進(jìn)口H13鍛鋼相當(dāng)。 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

銷試樣(a)與盤試樣(b)的尺寸

2.2磨損實驗?zāi)p試驗是在MG一200型銷盤式高溫高速摩擦磨損試驗機(jī)上進(jìn)行的，高溫磨損實驗機(jī)見圖2一2，磨損試驗的機(jī)理見圖2一3。銷試樣為鑄鋼，鍛造H13鋼和3CrZW8v鋼，對磨盤為CrlZMov冷作模具鋼。實驗條件為:干滑動摩擦磨損條件;實驗溫度有室溫、400℃;載荷N取160N，滑動速度為lm/S，每次實驗時間為20min，每次滑行距離d為1.2x103m。圖2一 2MG一2000高溫摩擦磨損試驗機(jī)FigZ一 2MG一 2000hightemPeratureweartestingmachine

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文和未剝落區(qū)。圖3一2示出了不同含碳量下鑄造熱鍛模具鋼科O℃回火試樣的磨損形貌。可以看出隨著含碳量從0.25wt.%C增加到0.35wt.%C剝落區(qū)面積減少，但從0.35wt.%C增加到0.45wt.%C時剝落區(qū)面積略有增加。這與碳含量對鑄造熱鍛模具鋼磨損率的影響規(guī)律是一致的。 (a)0.25wi.%c(b)0.35wt.%C(c)o·45wi.%C圖3一2料0℃回火鑄造熱鍛模具鋼磨損表面形貌Fig.3一 2SEMofthewoms山公 IOeSofthecaststeelswith科0℃te田pered隨著碳的增加，440℃回火鋼硬度增加，使熱強(qiáng)性提高。故隨著含碳量從0.25wt.%C增加到0.35wt.%C磨面剝落區(qū)明顯減少，磨損率降低。碳從0.35wt.%C增加到0.45wt.%C時，雖然硬度增加，過高的碳使回火穩(wěn)定性降低，促進(jìn)回火過程，Q一Fe過飽和度降低，碳化物析出，導(dǎo)致磨損時熱強(qiáng)性下降，使磨面剝落區(qū)略有增加


本文編號：3131738