检索结果-内蒙古大学图书馆

摩擦学学报 2016年第5期36卷 538-545页

作者：陈士浩李爽吴晓春省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室上海200072 上海大学材料科学与工程学院上海200072

为了研究新型热冲压模具材料SDCM钢的高温摩擦磨损性能,对比国外优质热作模具材料CR7V钢,利用扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射分析（XRD）,UMT-3型高温摩擦磨损试验机以及Bruker白光轮廓仪等手段研究了新型热冲... 详细信息

为了研究新型热冲压模具材料SDCM钢的高温摩擦磨损性能,对比国外优质热作模具材料CR7V钢,利用扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射分析（XRD）,UMT-3型高温摩擦磨损试验机以及Bruker白光轮廓仪等手段研究了新型热冲压模具钢SDCM热处理后组织状态、抗氧化性能以及不同温度高温摩擦磨损后磨痕形貌、截面形貌、表面物相.结果表明：不同温度下SDCM钢磨损机制差异明显,100℃时,材料主要为黏着磨损,经过300℃、500℃轻微氧化磨损与黏着磨损共存的阶段后,700℃时,磨损机制转变为氧化磨损;在100～400℃范围内,CR7V由于含有更多的M23C6型和M7C3型碳化物（分别占总碳化物的3.4%和12.7%）,因而具有较高的耐磨性;500～700℃范围内,SDCM因具有更高的抗回火软化能力;同时Cr元素含量较少,抗氧化能力较弱,能够及时形成摩擦氧化层,作为＂润滑剂＂,提高材料的耐磨性.

关键词：热冲压模具钢高温摩擦磨损性能碳化物高温氧化

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新型热冲压模具钢的组织与性能

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金属热处理 2020年第9期45卷 178-185页

作者：李爽高云飞王辰王真石永亮吴晓春河北工业职业技术学院河北石家庄050091 上海大学材料科学与工程学院上海200444

采用SEM、TEM、LF457型激光导热仪,DSC404型差示扫描量热仪和UMT-3型高温摩擦磨损试验机对高强钢板热冲压用新型模具钢的组织和热稳定性能、热物理性能及高温耐磨性能进行研究。试验结果表明:该模具钢具有良好的抗回火软化性能、热稳定... 详细信息

采用SEM、TEM、LF457型激光导热仪,DSC404型差示扫描量热仪和UMT-3型高温摩擦磨损试验机对高强钢板热冲压用新型模具钢的组织和热稳定性能、热物理性能及高温耐磨性能进行研究。试验结果表明:该模具钢具有良好的抗回火软化性能、热稳定性、高热导率和高温耐磨性,能更好地适应高强钢板热冲压工况。新型模具钢的碳化物以Mo2C和VC为主,使得该钢有更好的抗回火软化和热稳定性。新型钢具有高热导率,在室温下是H13钢的1.4倍。其低Si、Mn、Cr和高Mo的合金化特征是其高热导率的原因。该钢较H13钢有更好的高温耐磨性能,尤其是温度高于600℃后耐磨性要远远优于H13钢。新型模具钢良好的耐磨性能有益于减少模具修理频次,提高模具寿命。

关键词：热冲压模具钢热稳定性热导率高温耐磨性

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一种新型热冲压模具钢的高温摩擦磨损性能

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金属热处理 2016年第2期41卷 43-48页

作者：黎欣欣李爽吴晓春曹奇上海大学材料科学与工程学院上海200072

将开发的新型热冲压模具钢作为试验钢,常用的热作模具钢H13作为对照钢,采用Bruker UMT-3型高温摩擦磨损设备,同时对试验钢和H13钢分别在400、500、600和700℃进行高温摩擦磨损试验。针对摩擦因数和磨损率两方面的试验结果,从微观角度、... 详细信息

将开发的新型热冲压模具钢作为试验钢,常用的热作模具钢H13作为对照钢,采用Bruker UMT-3型高温摩擦磨损设备,同时对试验钢和H13钢分别在400、500、600和700℃进行高温摩擦磨损试验。针对摩擦因数和磨损率两方面的试验结果,从微观角度、磨损机理、化学成分和碳化物类型等方面进行了分析和探讨。研究表明,试验钢的高温摩擦磨损性能优于H13钢,温度是影响热冲压模具钢摩擦磨损性能的重要因素,具体体现在氧化层厚度和基体硬度两方面。试验钢的磨损机制主要以氧化磨损和粘着磨损为主,而H13钢同时存在氧化磨损、粘着磨损和磨粒磨损。

关键词：热冲压模具钢高温磨损磨损率磨损机理

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热冲压模具钢组织与性能的研究

热冲压模具钢组织与性能的研究

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作者：冯萧萧上海工程技术大学

学位级别：硕士

近年来,国家颁布节能减排的政策,为了响应国家号召,减缓资源短缺、环境恶化的情况,汽车轻量化逐渐提上日程。伴随着汽车轻量化的而来的是热冲压工艺的发展,热冲压工艺让汽车保证质量的同时减轻质量成为可能。热冲压工艺作为一项新工艺,... 详细信息

近年来,国家颁布节能减排的政策,为了响应国家号召,减缓资源短缺、环境恶化的情况,汽车轻量化逐渐提上日程。伴随着汽车轻量化的而来的是热冲压工艺的发展,热冲压工艺让汽车保证质量的同时减轻质量成为可能。热冲压工艺作为一项新工艺,对其模具钢的性能提出了新的要求。为了给热冲压工艺提供更符合现场生产需要的热冲压模具钢,本文选择目前市场上常用的先进热作模具钢。通过对这6种模具钢的组织观察、性能测试,选出性能较好的模具钢。本文首先利用热力学计算软件Thermo-Calc计算出6种牌号模具钢在不同温度下产生的物相,然后根据奥氏体、铁素体和马氏体的转变温度曲线和碳化物的溶解度曲线,制定合适的热处理工艺。为了让碳及其他合金元素更好的融入奥氏体,淬火温度设定较高,在1000℃-1090℃之间。根据相图,确定奥氏体摩尔分数最高所对应的温度,在此温度附近淬火效果较好。1.2344、1.2367、EX1、DIEVAR、QRO90、Cr7V等六种热作模具钢γ相摩尔分数达到最大时所对应的温度分别为1120℃、1080℃、1000℃、1050℃、1090℃、1090℃。为了达到完全奥氏体化,奥氏体加热温度要在1000℃以上。在回火工艺中,回火温度根据碳化物的溶解温度和Ac1温度来设定。M23C6碳化物的溶解温度范围为850℃以下,M7C3碳化物的溶解温度范围为750℃-1090℃,M6C碳化物的溶解温度范围为610℃以下。首先,M7C3碳化物不稳定,为了获得更好的性能,将以得到M23C6和M6C碳化物为目的。再者,6种钢的Ac1温度在820℃左右,回火温度要在Ac1温度以下。综合以上两点,回火温度设定在600℃左右。给6种试验钢1.2344、1.2367、EX1、DIEVAR、QRO90、Cr7V钢编号,分别为:1#、2#、3#、4#、5#、6#。其中4#、5#、6#钢是非正常失效钢,用于失效分析。研究表明:1#钢Si、V元素含量最高,硬度最大,韧性相对较差;2#钢Mo含量最高,晶粒相对细小,韧性介于另外两者之间,Si、V元素含量介于另外两种钢之间,但硬度最低;3#钢Si、V元素含量最低,但硬度并不是最低的,并且韧性最高。综上所述,3#钢的综合力学性能较好,可得出各成分较佳的含量范围,即Si、Mo、V含量分别为:0.2%、2%、0.5%左右。4#钢失效的主要原因是碳化物尺寸较大,分布不均;5#、6#钢失效的主要原因是组织为针状马氏体,降低了钢的力学性能。本文还通过deform-3D软件对热冲压过程进行正交试验分析,研究了凸模速度、凸凹模间隙、凹模圆角半径、模具温度对模具磨损的影响,得出四个因素的影响大小为:凹模圆角半径>凸凹模间隙>模具温度>凸模速度。通过比较得出最优方案为:凸模速度0.9 mm/s、凸凹模间隙1 mm、凹模圆角半径3 mm、模具温度200℃。

关键词：热冲压模具钢组织性能 Thermo-Calc DEFORM-3D

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热冲压模具钢热性能及淬火工艺的数值模拟

热冲压模具钢热性能及淬火工艺的数值模拟

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作者：逯璐大连理工大学

学位级别：硕士

高强度钢板冲压件等热成形部件能够有效减轻车身重量从而实现降低油耗、减少排放量的要求,并且保证汽车的安全性能。高强度钢板热成形部件的生产对热冲压模具材料及其制备工艺的要求很高,需求很旺盛。通过铸造方法制备热作模具可大大降... 详细信息

高强度钢板冲压件等热成形部件能够有效减轻车身重量从而实现降低油耗、减少排放量的要求,并且保证汽车的安全性能。高强度钢板热成形部件的生产对热冲压模具材料及其制备工艺的要求很高,需求很旺盛。通过铸造方法制备热作模具可大大降低生产成本,在模具内部设计异型弯曲冷却(加热)通道可以显著改善零部件的冷却(加热)效率和冷却(加热)均匀性,随后的热处理可以提高模具的力学性能和疲劳性能,这就对模具材料的铸造工艺、热处理工艺等提出了较高要求,目前适用于此类高寿命热冲压专用热作模具的材料及其制备工艺还不成熟,因此研究开发一种新型的热冲压专用热作模具钢及其热加212工艺具有重要意义。材料性能模拟软件JMatPro广泛应用于为CAE软件提供材料性能参数、辅助科研人员进行合金设计、热处理工艺优化、预测材料性能等多种场合。本文运用JMatPro获得新设计的热冲压模具钢(XSJ)的平衡相图、性能及其TTT、CCT曲线,并分析了热冲压模具钢中合金元素Cr、Mo、Si对其导热系数的影响,从而验证新设计化学成分的合理性。分析发现XSJ热冲压模具钢所形成的MC和M6C型碳化物增多,而M23C的含量降低,且推迟了高温稳定性较好的MC型碳化物向稳定性较差的M23C6型碳化物的转变,使之具有更为持久的高温强度及抗疲劳性能；在300～800"C,随着合金元素Cr、Mo、Si含量的增加,导热系数皆呈下降趋势,三种元素对导热系数影响的效果为Si>Cr>Mo,因此在设计化学成分时,可适当的调整各化学元素的含量来提高导热系数；新设计热冲压模具钢的导热系数可在热冲压模具钢工作温度下维持30～36W/(m·℃),有利于提高热冲压模具钢的寿命。在此基础上,利用热处理专业软件GRANTAS,针对一种异型弯曲通道的热冲压模具,建立热模具淬火过程的数值模型,利用该数值模型模拟了热冲压模具钢淬火过程的温度场、组织场、应力场、硬度场变化过程,研究热处理工艺参数对模具性能的影响,主要考虑了淬火温度、淬火介质种类及其温度的影响,分析对比其各冷却过程,从而提出合理的热处理工艺。通过分析对比,最终模拟结果表明：当淬火温度为C℃,采用淬火介质3且淬火介质的温度为b℃时可以获得较高且均匀分布的硬度及较小的变形,可以此作为热冲压模具钢的热处理工艺。

关键词：热冲压模具钢 JMatPro 性能数值模拟热处理

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热冲压模具钢表面处理后组织与性能的研究

热冲压模具钢表面处理后组织与性能的研究

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作者：陈成上海工程技术大学

学位级别：硕士

高强钢的热冲压成形工艺目前已经引起广泛关注,然而高强钢热冲压件在落料过程中将工艺补充面冲裁切除时,对现有模具的磨损很大,寿命往往达不到10000件,模具就会因磨损而报废,因此,目前高强钢热冲压件主要使用激光切割多余废料,但能耗大... 详细信息

高强钢的热冲压成形工艺目前已经引起广泛关注,然而高强钢热冲压件在落料过程中将工艺补充面冲裁切除时,对现有模具的磨损很大,寿命往往达不到10000件,模具就会因磨损而报废,因此,目前高强钢热冲压件主要使用激光切割多余废料,但能耗大,生产效率低,所用成本可占零件生产成本的50%左右,大大增加了高强钢的生产成本。为了提高高强钢热冲压件冲裁模具的使用寿命,本文选择目前市场上常用的先进热作模具钢1.2343、1.2344、EX1、EX6、EX7。通过对这5种模具钢软氮化及软氮化+PVD TiAlN后,进行组织观察,性能测试,以选出性能较好的高强钢热冲压件的潜在冲裁模具钢。本次试验针对热冲压件冲裁模具的寿命普遍较短的问题,对1.2343、1.2344、EX1、EX6、EX7等模具钢进行软氮化及软氮化+PVD TiAlN等表面处理后,通过XRD、SEM、硬度、磨损等试验对试验用模具钢的组织、硬度及摩擦磨损性能进行了分析。同时利用DEFORM-30D软件对模具冲裁过程中冲裁件断面质量,以及模具的磨损进行了模拟分析,以期望找到一种既能得到高质量的冲裁断面又能增加模具寿命的方式。研究表明:经软氮化后样品表面硬度,耐磨性较基体得到了较大的提高,在所有软氮化试样中,1-2试样表面硬度最大为HV1405,显微硬度分布梯度很差,其磨损量最大,为0.0007g;5-2试样表面硬度最小为1006HV,显微硬度梯度分布最好,其磨损量最小,为0.0002g。1-2,4-2,5-2渗氮样品脆性等级为1级,2-2渗氮样品脆性等级为2级,3-2渗氮样品脆性等级为3级。经软氮化+PVD TiAlN后样品表面硬度,耐磨性较基体得到了很大的提高,经过软氮化+PVD TiAlN表面处理后,在所有软氮化+PVD TiAlN试样中1-3试样磨损量最大为0.0004g,5-3试样磨损量最小为0.0001g。通过在洛氏硬度计上进行的压痕测试法可知3-3试样的膜-基结合力等级为HF4级,1-3,2-3,4-3这3三种软氮化+PVD TiAlN试样的膜-基结合力等级都为HF3级,5-3试样的膜-基结合力等级为HF1级。本文还采用DEFORM-3D软件对冲裁过程进行正交试验模拟分析,研究了表面处理后模具钢凸凹模间隙、凸凹模圆角半径、凸凹模硬度不同条件下冲孔件断面质量和模具钢的磨损情况,得出三个个因素的影响大小为:凸凹模硬度>凸凹模间隙>凸凹模圆角半径。通过比较得出最优方案为:凸凹模间隙0.14mm、凹模圆角半径4mm、模具硬度89HRC。通过凹模磨损深度分布图显示,磨损最严重的地方都集中在凹模圆角处,并且随着凹模硬度的提高,凹模的磨损深度降低,因此通过对模具钢表面进行软氮化+PVD TiAlN处理,可大大提高模具钢表面硬度,延长模具钢在实际使用中寿命。

关键词：热冲压模具钢软氮化 PVD TiAlN DEFORM-3D

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国产热冲压模具钢高温性能研究

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兵器材料科学与工程 2019年第2期42卷 50-56页

作者：杨晓彩张保玉王真李爽吴晓春河北工业职业技术学院河北石家庄050091 上海大学材料科学与工程学院上海200444

通过SEM、TEM等检测手段对比研究高强钢板热冲压用4种热作模具材料的力学性能和热物理性能。结果表明:SDCM和DIEVAR钢在抗回火软化性能、热稳定性、热疲劳性能表现优于H13和CR7V;SDCM和DIEVAR的热扩散系数和热导率明显大于H13和CR7V钢;S... 详细信息

通过SEM、TEM等检测手段对比研究高强钢板热冲压用4种热作模具材料的力学性能和热物理性能。结果表明:SDCM和DIEVAR钢在抗回火软化性能、热稳定性、热疲劳性能表现优于H13和CR7V;SDCM和DIEVAR的热扩散系数和热导率明显大于H13和CR7V钢;SDCM和DIEVAR的热物理性能优于CR7V和H13钢,更适合热冲压模具的工况要求;SDCM优秀的性能源于其良好的合金化设计,在保证Mn、Si含量低的同时提高Mo、V含量,降低Cr含量。

关键词：热冲压模具钢组织稳定性碳化物热物理性能

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热冲压模具钢组织和性能研究

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上海工程技术大学学报 2018年第2期32卷 111-116页

作者：陆晨苏钰马诗江刘健培廖晨晖雷佳乐上海工程技术大学材料工程学院上海201620 重庆优特模具有限公司重庆401329

采用金相显微镜、X线衍射(XRD)对不同热处理工艺的热冲压模具钢组织进行观察和分析,比较冲击韧性、硬度以及摩擦磨损性等性能,得到热冲压模具钢最优热处理工艺.研究表明:经过不同温度的热处理后,热冲压模具钢组织为回火马氏体和少量碳... 详细信息

采用金相显微镜、X线衍射(XRD)对不同热处理工艺的热冲压模具钢组织进行观察和分析,比较冲击韧性、硬度以及摩擦磨损性等性能,得到热冲压模具钢最优热处理工艺.研究表明:经过不同温度的热处理后,热冲压模具钢组织为回火马氏体和少量碳化物等,经过1 050℃淬火,560、585和560℃回火后模具钢的晶粒较细,提高了钢的整体强韧性,使其冲击韧性的平均值达到11.97 J/cm2,高于另外两种热处理工艺;经过1 030℃淬火,560、600和560℃回火后模具钢的平均维氏硬度(HV)为537.23;经过1 020℃淬火,560、600和560℃回火后模具钢的摩擦因数最小,耐磨性最好.DEFORM-3D软件模拟十字件拉深过程中,上模底端的圆角处以及底端圆角与侧棱交汇处的弧形曲面更容易发生磨损,下模上表面以及上端圆角与侧棱交汇处的弧形曲面更容易发生磨损.

关键词：热冲压模具钢热处理组织性能 DEFORM-3D软件

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热冲压模具钢组织和性能的研究

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上海工程技术大学教育研究 2018年第1期 34-38页

作者：陆晨苏钰马诗江刘健培廖晨晖雷佳乐上海工程技术大学材料工程学院重庆优特模具有限公司

本文采用金相、XRD、SEM方法对不同热处理工艺的热冲压模具钢进行组织观察和分析,比较冲击韧性、硬度、以及摩擦磨损性能等性能。研究表明:经过不同温度的热处理后,热冲压模具钢具有的组织为回火马氏体和少量碳化物等。经过1 050℃淬火... 详细信息

本文采用金相、XRD、SEM方法对不同热处理工艺的热冲压模具钢进行组织观察和分析,比较冲击韧性、硬度、以及摩擦磨损性能等性能。研究表明:经过不同温度的热处理后,热冲压模具钢具有的组织为回火马氏体和少量碳化物等。经过1 050℃淬火560℃、585℃、560℃回火后模具钢的晶粒较细,提高了钢的整体强韧性,使其冲击韧性的平均值达到11.97 J/cm-1,高于另外两种热处理工艺。经过1 030℃淬火560℃、600℃、560℃回火后模具钢的平均维氏硬度为537.23 HV。经过1 020℃淬火560℃、600℃、560℃回火后模具钢的摩擦系数最小耐磨性最好。DEFORM-3D模拟十字件拉深过程中,上模底端的圆角处以及底端圆角与侧棱交汇处的弧形曲面上更容易发生磨损。下模上表面以及上端圆角与侧棱交汇处的弧形曲面上更容易发生磨损。

关键词：热冲压模具钢热处理组织性能 DEFORM-3D

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热冲压模具钢发展现状与趋势

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模具制造 2017年第9期17卷 93-97页

作者：王春涛白植雄贾永闯左鹏鹏吴晓春宁波合力模具科技股份有限公司浙江宁波315000 上海大学材料科学与工程学院上海200072

介绍了国内外热冲压模具钢的主要产品和市场现状,简述了热冲压模具钢的性能要求、失效形式和合金化特点。通过对近年来国内外热冲压模具钢研究现状和发展动态的阐述,预测热冲压模具钢未来研究的方向和发展趋势。

关键词：热冲压模具钢发展趋势研究现状

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