新型非調(diào)質(zhì)貝氏體塑料模具鋼的研究.pdf

1、隨著我國石油和塑料工業(yè)的迅速發(fā)展及專業(yè)化模具制造廠的出現(xiàn)，對塑料制品成型模具鋼的需求量越來越大，對鋼的性能和質(zhì)量要求也越來越高。原來常用的一些通用鋼種已不能滿足新產(chǎn)品新工藝發(fā)展和中厚板生產(chǎn)的需求。而且現(xiàn)有的大部分塑料模具鋼在供貨時是根據(jù)用戶要求的硬度和使用性能進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后交貨的。因此，開發(fā)適合非調(diào)質(zhì)中厚板生產(chǎn)的塑料模具鋼成為亟待解決的問題，對于改變高性能塑料模具鋼主要依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀的，節(jié)約能源，縮短生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)周期，具有十分重要

2、的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文針對一種適合寬厚板生產(chǎn)線生產(chǎn)的非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼進(jìn)行了研制。利用熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對實(shí)驗(yàn)鋼的高溫力學(xué)行為進(jìn)行了研究，建立了高溫力學(xué)性能模型;對連續(xù)冷卻過程的相變規(guī)律進(jìn)行了研究，繪制了動態(tài)和靜態(tài)的連續(xù)冷卻CCT曲線。根據(jù)建立的高溫力學(xué)性能模型、CCT曲線及實(shí)驗(yàn)室熱軋?jiān)囼?yàn)，制定了合理的控軋控冷工藝制度。
　　1)成功設(shè)計了非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼的化學(xué)成分:C:0.06～0.20％，Si:0.10～0.50％，Mn:1.1

3、0～1.80％, Cr:1.00～1.90％,B:0.001～0.010％, Mo:0.10～0.80％。
　　2)通過單道次壓縮變形實(shí)驗(yàn)，測出了900～1050℃溫度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，結(jié)合應(yīng)力-應(yīng)變曲線研究了變形溫度、變形程度和變形速率對奧氏體變形行為的影響，其中變形溫度和變形速率是影響實(shí)驗(yàn)鋼變形抗力的主要因素，并且建立了實(shí)驗(yàn)鋼變形抗力模型。σ=120.9·e(3.37626-2.36363T)·((ε)/10)(0.3237

4、4T-0.23916)·[2.32674·（ε/0.4）0.55903-1.32674·ε/0.4]
　　3)采用熱膨脹法測定了變形和無變形條件下的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線)，研究了變形和冷卻速率對組織的影響。高溫轉(zhuǎn)變區(qū)相變產(chǎn)物主要是先共析鐵素體和珠光體;中溫轉(zhuǎn)變區(qū)相變產(chǎn)物主要是貝氏體;低溫轉(zhuǎn)變區(qū)相變產(chǎn)物是馬氏體。連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程研究表明，變形加速了相變，細(xì)化了貝氏體組織，使CCT曲線左移;隨著冷卻速率的增大，珠光體含量減少，

5、貝氏體、馬氏體逐漸含量增加，硬度值增大。動態(tài)和靜態(tài)條件下，在較寬的冷卻速度范圍內(nèi)(0.05～15℃/s)，轉(zhuǎn)變溫度在380～610℃區(qū)間內(nèi)，都有貝氏體組織生成，說明這種微合金鋼在控軋控冷時能夠比較容易得到貝氏體組織。
　　4)進(jìn)行了控軋控冷實(shí)驗(yàn)，研究了終軋溫度、冷卻方式等工藝參數(shù)對實(shí)驗(yàn)鋼組織和性能的影響。隨著終軋溫度的降低，組織細(xì)化，屈服強(qiáng)度升高，韌性降低。隨著冷卻速度的增大，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度升高，延伸率減小。
　　5)實(shí)