热处理温度对ER5模具钢二次硬化效应的影响

发布时间:2012-10-14 22:25:36 论文编辑:gufeng

第 1 章 绪 论


模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺质量、产品的精度产量和生产成本、而模具质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外,主要受模具材料和热处理影响。目前,工业发达国家模具模具毕业论文制造业产值已经超过刀具制造业及机床制造业产值[1]。例如,日本1981年模具制造业产值为7596亿日元,而机床业产值仅5174亿日元[2]。20世纪80年代以来,我国模具工业发展迅速。特别是,近年以每年15%左右的速度递增[3]。
表1是2000~2007年我国模具产值、进口模具金额及模具钢产量的增长情况[3-10]。日本2000年模具钢产量为14.4万吨,2005年为16.8万吨[11],我国在2000年模具钢的产量已经超过日本成为世界第一。数控毕业论文但是,我国生产的模具钢品种、规格和质量还远远落后于瑞典、日本、美国等先进发达国家,我们每年仍要以高价从国外大量的进口价格昂贵的优质模具钢。虽然我国模具制造业近年来得到了迅猛发展,部分模具也已经出口,但所生产的模具仍属于中、低档水平。我国模具行业“十一五”规划[12]中指出国产的模具目前国内市场占有率还不足80%,其中,中高档模具占有率不足30%,不足部分还得依赖于进口。现在,我国已经成为进口国外模具的世界第一大国。


第 2 章 实验设备及实验方法


2.1 实验设备及试样制备
2.1.1 实验仪器设备
ER5 模具钢的合金元素含量很高,导机电毕业论文致材料导热性能大大下降,加热过快或直接升温加热的话会引起较大的温度梯度,易产生热裂,因此在达到最高淬火温度前要进行两次预热,之后再淬火和回火。整套热处理设备如下图所示。


第 2 章 实验设备及实验方法.................................................................. 19
2.1 实验设备及试样制备 .................................................................. 19
2.2 实验方法 .................................................................................... 21
第 3 章 热处理后 ER5 模具钢的显微组织 .............................................. 27
3.1 实验方法 .................................................................................... 27
3.2 试样不同热处理工艺下的组织分析 ............................................ 283
.3 试样组织中的碳化物分析 .......................................................... 30
3.4 本章小结 ..................................................................................... 33
第 4 章 热处理后 ER5 模具钢的力学性能分析 ....................................... 34
第 5 章 ER5 模具钢二次硬化组织与性能 ............................................... 39
5.1 实验方法 ..................................................................................... 39
5.2 力学性能试验结果 ..................................................................... 39


结 论


1.ER5 钢具有明显的二次硬化现象。随淬火温度的提升,ER5 钢二次硬化峰值的回火温度也相应升高。1090℃淬火后在 500℃~530℃间回火出现二次硬化峰值,1120℃淬火后在 530℃左右回火出现二次硬化峰值,而使 1150℃淬火处理后的 ER5钢取得二次硬化峰值的回火温度在 560℃以上;
2.不同热处理工艺所造成的二次硬化效应也不同,其中 1150℃淬火,560℃回火后的试验钢二次硬化效应最强烈;
3.提高淬火温度能明显增加 ER5 钢的二次硬化能力,但会导致韧性变差。相对于 ER5 钢生产实际中常用的“高淬高回”工艺,采用 1090℃淬火,500℃~530℃回火的“低淬低回”工艺,也能取得良好的综合力学性能;
4. ER5 钢在高温回火时会析出许多细小的合金碳化物,由此引起二次硬化效应,这些碳化物经过衍射花样标定主要为 VC;
5.ER5 钢的冲击试样断裂类型为准解理断裂,组织中大量的一次碳化物成为准解理断裂的裂纹源,降低了钢的韧性;
6.ER5 钢中的一次碳化物随奥氏体化温度升高而大量溶入基体,回火时则析出更多弥散细小的合金碳化物 VC,VC 数量越多 ER5 钢的二次硬化效应越强烈,但提高奥氏体化温度导致晶粒粗化,降低力学性能。