H13熱作模具鋼是應(yīng)用最廣泛和最具代表性的一種熱作模具鋼。國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定差距,導(dǎo)致我國(guó)每年有40%以上的中、高檔模具必須從國(guó)外進(jìn)口。為了開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的H13模具鋼,本課題采用向鋼中添加微量元素鎂,系統(tǒng)地研究了鎂對(duì)鋼中夾雜物、碳化物和性能的影響。本文首先研究了H13模具鋼電渣重熔過(guò)程中鎂含量變化的規(guī)律,以及電渣重熔過(guò)程中鎂的揮發(fā)動(dòng)力學(xué)。研究結(jié)果表明,鎂主要以傳質(zhì)形式進(jìn)入渣中氧化而損失。電渣重熔過(guò)程中,自耗電極端部熔滴形成階段鎂的損失約占總損失量的53%左右。通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析,鎂的損失限制環(huán)節(jié)為[Mg2+]從鋼-渣界面向渣中的傳質(zhì),并經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到傳質(zhì)系數(shù)DMg2+/δMg2+為4.27×10-4mm/s；為了提高電渣重熔過(guò)程鎂的收得率,合適的渣系組成為50%CaF2-20%Al2O3-20%CaO-10%MgO。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中夾雜物及碳化物研究發(fā)現(xiàn),采用鎂鋁復(fù)合脫氧時(shí),可以將鋼中氧含量降到很低的水平。經(jīng)過(guò)鎂處理的H13模具鋼,由于生成了大量的2μm左右的MgOAl2O3及MgS夾雜物,以及以含鎂夾雜物為核心的復(fù)合夾雜物,尺寸在5μm左右。含鎂電渣錠中大型夾雜物主要是高Si... 

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電連重溶示意圖

圖1-9 CPIV1M4鋼鋳態(tài)組織比較(a)真空焰鑄工藝；（b)噴射成形工藝2.2 H13熱作模具鋼的特點(diǎn)H13鋼系美國(guó)AISI/SAE標(biāo)準(zhǔn)鋼材牌號(hào)。在我國(guó)一般稱作4Cr5MoSiV 1鋼，根據(jù)碳化物形成元素進(jìn)行分類，H13鋼屬于鉻鉬類鋼。2.2.1 H13熱作模具鋼的主要特性H13鋼的化學(xué)成份及臨界溫度如表1-4和表1-5所示。表1-4不同國(guó)家H13鋼的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)/wt%標(biāo)池 鋼號(hào) C Mn P S Si Cr V Mo家

提[§]Mo含量的優(yōu)點(diǎn)有：①細(xì)化共晶碳化物和均勾碳化物分布；②提尚鋼的萍透性，抑制晶界碳化物的析出和貝氏體的轉(zhuǎn)變；③提高鋼的回火抗力；④提高鋼的抗熱裂能力；⑤提高鋼的靭度、高溫強(qiáng)度和高溫孺變強(qiáng)度我國(guó)的SDH8鋼種就是在熱作模具鋼HD的基礎(chǔ)上降低Si、V含量，提高M(jìn)o含量研制而成的。與H13相比，在相同熱處理?xiàng)l件下SDH8鋼的硬度和熱穩(wěn)定性都比H13優(yōu)越[41]。(2) Nb合金化Nb形成的MC型碳化物更為穩(wěn)定細(xì)小，因而有助于提高奧氏體化溫度，并阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大。奧氏體化溫度升高可將部分粗大的碳化物充分溶解，使馬氏體中碳和合金元素含量增加，提高淬火硬度；同時(shí)，粹火溫度的提高有助于回火時(shí)彌散碳化物的析出，增加二次硬化效果，進(jìn)一步提高強(qiáng)朝性、回火穩(wěn)定性和熱疲勞抗力[42]。Nb相對(duì)于V更易形成穩(wěn)定、細(xì)小的MC型碳化物，要達(dá)到相同的強(qiáng)化效果，用Nb量?jī)H需V的1/2[43]，銀、釩復(fù)合添加可以在高溫下更好地細(xì)化奧氏體晶粒[44]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]42CrMo鋼在不同溫度下單向拉伸的流變特征[J]. 張偉強(qiáng),郭金.  金屬熱處理. 2012(07)
[2]不同退火工藝對(duì)H13鋼組織和力學(xué)性能的影響[J]. 周健,馬黨參,張才明,康愛(ài)軍,李向陽(yáng),陳再枝.  金屬熱處理. 2012(05)
[3]電渣重熔高溫合金凝固組織控制的研究進(jìn)展[J]. 陳希春,任昊,付銳,馮滌.  特鋼技術(shù). 2011(03)
[4]模具鋼行業(yè)“十一五”發(fā)展回顧及“十二五”發(fā)展方向分析[J].   模具工業(yè). 2011(08)
[5]薄板坯連鑄連軋過(guò)程中氧化鐵皮變化規(guī)律[J]. 吳光亮,孟征兵,李一為,成小軍.  鋼鐵. 2011(06)
[6]新型奧氏體熱作模具鋼6Mn14Cr3Mo2V2的強(qiáng)韌化機(jī)制[J]. 吳曉春,江浩,王良平.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]軸承鋼中微量鎂改善碳化物作用機(jī)理研究[J]. 劉軍,陸青林,李錚,鄭少波,李慧改.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]2010年模具進(jìn)出口情況分析[J].   模具工業(yè). 2011(04)
[9]粉末冶金生產(chǎn)工藝的兩大發(fā)展[J]. 曹勇家,鐘海林,郝權(quán),李小明,況春江,方玉誠(chéng).  粉末冶金工業(yè). 2011(01)
[10]富Cr碳化物析出行為的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J]. 何燕霖,朱娜瓊,吳曉瑜,李麟.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2011(01)

碩士論文
[1]控冷工藝對(duì)熱軋高線焊條鋼相變及組織的影響[D]. 呂和平.武漢科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3410551