论文摘要
Cr12冷作模具钢属于高碳高铬类莱氏体钢,这类钢含有较高的C（1.4～2.1%）和大量的Cr（11～13%）。晶界上粗大网状共晶碳化物存在使钢的强度和韧性明显降低,严重缩短了模具使用寿命。因此,破碎沿晶界连续分布的网状碳化物是提高Cr12钢综合性能的有效途径。本文在实验室条件下,采用Al-Fe-Zn-Si复合变质剂对Cr12钢进行复合变质处理,并运用高倍视频显微镜（HSVM）、SEM、XRD等测试手段分析了复合变质处理对Cr12钢的组织及性能的影响。实验结果表明:复合变质处理能够提高碳的活度,生成异质核心,并能增大过冷,降低氧、硫及磷含量,从而使Cr12钢枝晶明显细化,粗大板条状碳化物减少,碳化物网络产生破碎倾向,且碳化物分布均匀性得到提高;复合变质剂加入量为0.8%时,Cr12钢的组织最好。高温热处理表明,普通Cr12钢中共晶碳化物在1080℃以下很难断网和粒化,Al-Fe-Zn-Si复合变质剂的加入提高了Cr12钢中C元素的活度,使其扩散能力增强,促使淬火过程中长条状碳化物熔断及加速其尖角部分的溶解,从而使孤立块状、粒状碳化物数量增加,碳化物形态及分布均得到明显改善。经1080℃加热即可实现铸态下的断网,并弥散分布。性能测试结果表明:复合变质处理后,Cr12钢硬度变化不明显,而韧性有较大提高,使其耐磨性能也明显改善。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 选题的目的和意义1.2 模具钢的生产现状1.2.1 模具钢在使用性能上主要考虑的因素1.2.2 模具钢在实用性能上主要考虑的因素1.2.3 国外发展现状1.2.4 国内存在问题1.2.5 新的提高模具寿命的方法1.2.6 冷作模具钢的发展方向1.3 Cr12钢的研究现状1.3.1 Cr12钢的凝固过程和凝固组织1.3.2 Cr12钢的合金元素1.4 改善Cr12钢组织及性能的主要途径1.4.1 合金化1.4.2 变质处理1.5 研究目标及内容1.5.1 研究目标1.5.2 研究内容参考文献第二章 实验材料及实验方法2.1 实验材料及变质剂的选择2.1.1 实验用材料的选择2.1.2 变质剂的选择2.2 实验用钢的熔炼及试样的制备2.2.1 熔炼2.2.2 试样的制备2.3 分析和测试方法2.4 微观组织的检测与成分分析2.5 本章小结参考文献第三章 复合变质处理对Cr12钢凝固组织的影响以及作用机理3.1 引言3.2 Cr12钢中的铸态共晶碳化物3.3 复合变质处理对Cr12钢枝晶大小及形态的影响3.4 复合变质处理对Cr12钢碳化物形态及分布的影响3.5 复合变质处理对Cr12钢碳化物类型的影响3.6 复合变质机理分析3.6.1 变质Cr12钢中元素的分布及作用3.6.2 复合变质处理对Cr12钢转变温度的影响3.6.3 复合变质处理对氧、硫及磷等杂质元素的影响3.7 本章小结参考文献第四章 热处理对复合变质处理Cr12钢组织的影响4.1 Cr12钢的预处理4.2 热处理对未变质Cr12钢组织的作用4.3 复合变质处理对热处理过程中共晶碳化物的影响4.4 本章小结参考文献第五章 复合变质处理及热处理对Cr12钢性能的影响5.1 复合变质处理及热处理后Cr12的组织5.2 Cr12钢的力学性能5.3 复合变质及热处理对Cr12钢耐磨性能的影响5.4 本章小结参考文献第六章 结论致谢附录学位论文评阅及答辩情况表
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