一、热作模具钢H13热处理技术研究（论文文献综述）
张茂,张嘉城,谈发堂,王维,王新云,胡树兵,邓燕,王爱华,管延锦,翟月雯,曾琨[1]（2021）在《模具清洁热处理过程的形性精确控制》文中进行了进一步梳理大型汽车覆盖件模具、精密锻造模具和精密注塑模具等关键高档模具对热处理的精密性、耐磨性、抗氧化性以及冲击韧性等指标提出了更为苛刻的要求,采用先进热处理技术以实现形性精确控制成为必然趋势。与此同时,节能减排和清洁生产是我国建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择和实现"碳达峰"目标的必由之路。因此,推广真空热处理、激光淬火、PVD镀膜等先进清洁热处理技术在模具行业的应用成为提高我国模具制造行业技术水平的重要途径。针对模具清洁热处理过程的形性精确控制的现状、问题以及未来发展趋势进行了综述,并提出了推广应用模具清洁热处理技术与装备的具体建议。
杜学芸,杨帆,董仕营[2]（2021）在《H13热作模具钢的强化处理及增材制造研究》文中指出H13钢是由国外引进并广泛应用的热作模具钢,所制造模具涉及的热处理转变过程较为复杂,其模具的修复、强化及增材制造是目前制造行业的难题。为了全面了解H13钢特性、其加工处理方式及所能达到的使用性能,从H13钢的供货质量要求出发,综述了H13钢及其相关热处理工艺以及热处理产生的组织结构转变;通过H13钢的焊接、激光熔覆、渗硼、渗氮、微合金化等表面处理的研究案例,明确了H13钢热作模具修复及强化的可操作性;对H13钢的3D打印、喷射成形的增材制造方法进行了深入梳理,了解了增材制造与锻造的H13钢在力学性能、残余应力方面的对比关系。以期望为H13钢的性能优化及应用提供较为全面的可行性指导。
牛泽[3]（2021）在《Nb、V对20Cr10Co10W6MoV钢显微组织及高温微观变形行为影响的研究》文中指出热作模具钢在高温服役过程中,由于受到温度和压力的共同作用,容易产生裂纹而失效。为减缓模具裂纹形成和扩展,提高模具钢高温力学性能,开发性能更优的高合金模具钢已成为工业领域的刚需。本课题以20Cr10Co10W6MoV钢为研究对象,采用OM、SEM、EDS、XRD等技术手段,借助高温激光共聚焦显微镜原位观察了不同温度下的高温微观变形行为;研究了不同含量的Nb和V对试验钢的显微组织、高温力学性能以及在300℃拉伸过程中裂纹形成与扩展过程的影响。试验钢在室温、300℃和600℃的变形行为表明,随着拉伸温度的提高,试验钢的抗拉强度逐渐降低,断后伸长率逐渐提高,裂纹扩展速度逐渐降低。试验钢在室温拉伸,未观察到明显裂纹扩展;在300℃和600℃拉伸,M6C型碳化物所围成的小岛区加速了裂纹的扩展,M6C是一种有害相。在20Cr10Co10W6MoV钢中添加0.04%、0.1%、0.3%的Nb,随着Nb含量增加,铸态组织中柱状晶和等轴晶的尺寸逐渐降低;当添加0.1%Nb时,细化效果最明显,经淬火+两次回火处理后,组织中M6C碳化物所围块状小岛尺寸最大,数量最多,在300℃拉伸时裂纹扩展最快。当添加0.04%Nb时,试验钢的力学性能最好,抗拉强度、断后伸长率和强塑积分别为925MPa、9.18%、8.491GPa?%。在20Cr10Co10W6MoV钢中添加0.6%、0.7%和0.8%的V,铸态组织中的枝晶细化。V含量为0.7%时,细化奥氏体晶粒效果最明显,经淬火+两次回火处理后,组织中由M6C围成的岛链分布最为聚集,尺寸较大,裂纹扩展最快。当添加0.8%V时,试验钢的力学性能最好,抗拉强度、断后伸长率和强塑积分别为943MPa、9.73%、9.175GPa?%。在20Cr10Co10W6MoV钢中同时添加0.7%V和0.04%Nb时,细晶强化效果最佳,其力学性能比单独添加0.04%Nb或0.7%V时优异,试验钢的抗拉强度、断后伸长率和强塑积分别为941MPa、9.85%、9.268GPa?%。以上结果可以为高合金模具钢的工业化性能改良提供重要的理论依据。
钱杰[4]（2020）在《H13模具钢等离子喷涂NiCrBSi/AZ50复合涂层的工艺优化及组织性能研究》文中研究说明模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊基础工艺装备,一旦表面出现缺陷,就会影响模具所生产的零部件精度和可装饰性,模具的使用寿命问题也日益突出。模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的工业寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。等离子喷涂是一项绿色经济的表面改性技术,可以有效地提高模具材料的表面性能从而增强其耐蚀和耐磨性能。本文结合Ni Cr BSi良好的铺展性、流动性以及AZ50复合陶瓷（Al2O3和Zr O2粉末质量比1:1混合而成）的高熔点、高耐磨的优势,利用等离子喷涂技术在H13模具钢上制备Ni Cr BSi/AZ50复合涂层并优化工艺参数,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等方法分析比较涂层的显微组织,通过拉伸、显微硬度和摩擦磨损试验研究涂层的结合强度、显微硬度和摩擦磨损性能。论文主要工作及成果如下:首先,以复合涂层与基体的结合强度为指标,利用正交试验法对喷涂距离、电源功率、主气流量及送粉量四个主要因素进行优化,通过极差分析确定各因素对试验指标的影响次序。结果表明:影响Ni Cr BSi/AZ50复合涂层结合强度的主要参数排序为:送粉量>喷涂功率>主气流量>喷涂距离;最优工艺参数:送粉量0.8g/min,电源功率35k W,主气流量55psi,喷涂距离85mm。其次,根据复合涂层与基体结合强度的差异性,选用正交表中的第二组（No.2）、第五组（No.5）以及最优参数样品（No.10）做对比,研究Ni Cr BSi/AZ50复合涂层的物相及显微组织随工艺的变化规律。结果表明:三组复合涂层中均含有α-Al2O3,t-Zr O2,γ-Ni、Cr7C3、Ni3B、和Cr B等六种物相,喷涂参数没有改变复合涂层的物相组成,仅对复合涂层的结晶度有影响;观察复合涂层的截面形貌,No.10样品截面中的AZ50增强相分布更均匀、铺展性更好,复合涂层更加致密;采用能谱线扫描分析复合涂层层间颗粒以及涂层与基体的结合方式,发现AZ50增强相与Ni基颗粒的结合方式主要是以机械咬合为主,复合涂层与H13基体的结合方式同样为机械结合,这表明喷涂参数的改变没有影响复合涂层固有的结合方式。最后,对No.2、No.5、No.10三组不同参数制备的NiCrBSi/AZ50复合涂层的力学性能做了检测研究。结果表明:No.2、No.5、No.10三组样品复合涂层的截面硬度具有相同的变化规律,靠近基体一侧的复合涂层硬度值最高,复合涂层表面的硬度值最低,其中No.10的涂层硬度最高,达到960HV0.5。利用球盘往复式摩擦磨损机测试No.10复合涂层在在不同载荷（10N和15N）、不同线速度（1.25mm/s和2.1mm/s）的耐磨性能,发现在载荷一定的情况下,线速度越大,复合涂层的摩擦系数越大;当线速度一定时,载荷越大,复合涂层的平均摩擦系数越小。对No.2、No.5、No.10三组试样进行胶粘拉伸实验,其中No.10的拉伸强度最大,为48.5MPa,No.5其次,为29.8MPa,No.2的拉伸强度最小,只有12.6MPa,说明在优化参数后涂层的结合性能得到了提高;对No.2、No.5、No.10三组试样进行电化学实验,发现No.10的耐腐蚀性最好,No.5耐腐蚀性能次之,No.2的耐腐蚀性能最差。
王要利[5]（2020）在《4Cr5MoSiV1（Ti）组织性能调控及损伤机理研究》文中指出随着模具行业向大型、复杂、精密、高效率、快节奏方向发展,其服役环境越来越苛刻,对模具及其材料的安全可靠性和服役寿命提出了更高要求。尤其是热作模具服役时受高温+大应力且相互耦合,导致服役寿命严重降低。因此,开发新型高强韧长寿命热作模具钢迫在眉睫。如何通过微合金化和热处理调控钢中碳化物种类、尺寸、分布及其界面关系是实现高强韧热作模具钢开发的前提。然而,热作模具钢中合金元素种类多、含量高,如何实现碳化物的种类及特征参量的理想分布以充分挖掘模具钢服役过程中的性能潜力难度很大;同时,热作模具钢的服役工况往往是温度高、应力大且相互作用,导致钢的损伤因素复杂多变。故开展热作模具钢的组织性能调控及热-力耦合作用下的损伤机理研究意义重大。本文首先以4Cr5MoSiV1为研究对象,研究了热作模具钢4Cr5MoSiV1组织性能间的内在关联及其高温断裂机制,分析了碳化物类型、尺寸、形貌和分布等特征参量与裂纹萌生及扩展的关联关系,观察了裂纹附近显微组织的演变规律,为开发高强韧型热作模具钢提供一定的理论基础。在此基础上,制备了高强韧钛微合金化4Cr5MoSiV1Ti热作模具钢,通过改变合金成分和热处理工艺对4Cr5MoSiV1Ti热作模具钢进行组织性能调控;设计开发了热-力耦合条件下模具的动态损伤物理试验平台,开展了热挤压过程中4Cr5MoSiV1Ti模具钢的损伤行为研究,考察了钛微合金化4Cr5MoSiV1Ti热作模具钢在热-力耦合条件下的损伤机理,为高端模具钢的开发奠定理论基础。研究结果表明:4Cr5MoSiV1钢中第二相由主要含V的MC型碳化物和含Cr的M7C3和M23C6型碳化物构成;球状或椭球状的MC型碳化物析出于回火马氏体板条内或板条界处,其与基体具有半共格的界面关系,可增强钢的热稳定性和抗回火软化能力;形状不规则的M7C3和M23C6型碳化物主要析出于原奥氏体晶界或马氏体板条界处,与基体保持非共格的界面关系。随着回火温度的升高和时间的延长,4Cr5MoSiV1钢的硬度下降主要是由于高密度位错的回火马氏体经历了回复、局部再结晶,合金碳化物的析出和再结晶晶粒的生长所导致的。具有非共格界面关系且形状不规则的M7C3和M23C6碳化物的生长激活能较低,拉伸过程中更易生长且有形成应力集中的尖角存在,更易促进应力作用下裂纹的萌生。具有共格/半共格界面关系的MC型碳化物可抑制位错在晶界处富集,且在裂纹扩展过程中能有效传递载荷,对裂纹萌生及扩展有一定抑制作用。低温拉伸时4Cr5MoSiV1热作模具钢中回火马氏体上分布着大量纳米级的第二相颗粒及高密度位错,且位错滑移仅能在有限距离内进行,此时模具钢具有高强度低韧性;而升高拉伸温度后,回火马氏体的回复和局部再结晶、位错密度的下降引起基体的软化和滑移及交滑移的相互作用是获得较高的伸长率和断面收缩率的主要原因。在580℃、1 mm/min的单向拉伸条件下,4Cr5MoSiV1钢穿晶断裂时裂纹两侧形成了宽约100 nm的α相纳米晶形变带,这主要是由于高温变形过程中回火马氏体分解、局部再结晶和α相塑性变形的动态平衡所导致的。由于裂纹尖端受到强烈的应力作用和存在晶粒转动/滑动现象,发现了4Cr5MoSiV1热作模具钢中裂纹尖端形成的尺寸约为200 nm的“环形”位错组态。同4Cr5MoSiV1热作模具钢相比,添加0.13 wt%Ti的4Cr5MoSiV1Ti钢的室温强度和伸长率分别提高了13.5%和17.7%;同时,增加了二次硬化点的峰值硬度（提高3.9 HRC）,二次硬化峰值温度（提高20℃）和扩散激活能（增加23k J/mol）。即该合金具有更好的高温稳定性和抗回火软化能力,这可能与微量Ti元素的添加形成了尺寸约为50 nm富含Ti的MC型碳化物密切相关。回火过程中4Cr5MoSiV1Ti硬度下降主要是由于回火马氏体内高密度位错相互作用、抵消,形成位错墙或位错列,回火马氏体边界波浪状变化,第二相碳化物粗化以及局部再结晶亚晶粒的长大造成的。设计开发的热-力耦合条件下模具动态损伤物理试验平台主要包含液压控制系统、中频感应加热系统、压力位移获取系统、凸模表面温度测量系统和坯料转移系统等。基于该物理试验平台,研究了热-力耦合条件下4Cr5MoSiV1Ti热作模具反挤压1000℃的45#钢时凸模工作带圆角的宏观形貌、微观组织、元素分布及力学性能演变规律。热-力耦合作用下凸模的主要损伤形式为工作带圆角坍塌损伤,表面氧化和高温磨损。热挤压后凸模工作带圆角处的显微组织由表及里可分为表层细晶区、次表层塑性流变区和最内侧的类原始组织区三部分;且塑性流变区的宽度随挤压次数的增多逐渐增加。4Cr5MoSiV1Ti钢的表面软化主要是由热-力耦合下的过回火现象、碳化物与位错的交互作用和碳化物的粗化行为三方面造成的。发现了具有核壳结构的Ti-V复合MC型碳化物,其中芯部为四边形Ti C与外壳为球形VC具有完全共格的界面关系,该碳化物的形成可有效提升材料在服役过程中的高温性能稳定性。
陈杰[6]（2020）在《新冶炼工艺下H13型钢的热处理工艺及组织性能研究》文中指出H13钢（国内牌号4Cr5MoSiV1）是目前世界范围内应用最广泛的热作模具钢之一,具有优良的淬透性、热强性、红硬性,还具有较高的韧性、良好的抗热疲劳性能及抗热裂能力,广泛应用于压铸模具、挤压模具与热锻模具。目前国产H13钢的质量同国外优质H13钢相比仍存在较大差距,其主要技术指标无法满足高性能特种材料的技术要求,材料的洁净度、均匀性、晶粒度等重要指标仍达不到国际先进水平。课题组与某企业合作,以稳定生产高品质H13钢为目标,通过该企业自主发明的新冶炼技术,冶炼出牌号分别为H13A、H13R、JB11U、JB13U的4种H13型热作模具钢,本文以该4种牌号H13型的退火态模具钢为原材料,借助直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、冲击试验机等设备,研究新冶炼工艺下不同成分的H13型模具钢冶金质量及其组织与性能,并与进口淬回火态的H13钢作对比,重点研究新冶炼工艺下的国产H13钢的热疲劳性能特性及其在热疲劳过程中组织变化。研究结果表明:1、4种试验钢的主要合金元素含量均控制得较好,杂质元素S和P的含量均较低,S含量均低于10ppm,P含量低于130ppm,控制水平已达到北美压铸协会NADCA#207-97标准中最高水平。4种试验钢在光镜下和扫描电镜下均未发现硫化物夹杂;均存在氧化铝类夹杂物,大部分夹杂物尺寸小于5μm。H13A钢试样显微清洁度最好,夹杂物较少且其尺寸小。2、H13A钢、H13R钢、JB13U钢的退火组织、淬火组织以及回火组织中均存在明显带状偏析,合金元素分布不均匀;其中H13A钢带状偏析最为明显,严重影响了钢的性能的等向性,其横向冲击强度极低;H13A钢奥氏体晶粒最细,碳化物细小,硬度最高（48.7HRC）,纵向冲击功（47.4J）最高。JB11U钢中退火、淬火、回火后的组织均匀性较好,不存在明显带状偏析,冲击功纵横比达到了0.99,显示出良好的等向性。H13R钢和JB13U钢奥氏体晶粒相对较大,存在一次未溶共晶碳化物,其冲击功等力学性能介于H13A与JB11U之间。3、在回火过程中,H13A钢、H13R钢、JB11U钢、JB13U钢均存在二次硬化现象,二次硬化峰温度区间为480530℃,H13A钢二次硬化现象最为明显。JB11U钢的二次硬化峰值温度在490℃左右,当回火温度高于二次硬化峰的温度时,硬度下降速度较快;H13A钢的二次硬化峰值温度约为510℃,且温度超过二次硬化峰的温度时,硬度下降速度较慢。H13A钢热稳定性最好,在620℃保温下,硬度始终保持最高,下降速度较慢;保温30h后,H13A钢硬度为36.5HRC,高于进口H13钢（34.3HRC）。H13A钢具有优良的高温回火稳定性和热稳定性。4、采用自行研制的全自动自约束型热疲劳试验机对4种试验钢进行热疲劳试验研究,循环上限温度700℃,下限温度室温。经3000次冷热循环,H13A试验钢热疲劳裂纹细小,热疲劳性能最好;JB11U试验钢热疲劳裂纹粗大,主裂纹呈平行趋势分布,裂纹深度最深,达到25.5μm,热疲劳性能最差。新冶炼工艺下生产的4种试验钢的洁净度较高,晶粒度均大于8.5级。H13A钢610℃回火后硬度最高（48.7HRC）,纵向冲击功（47.4J）最高;淬火后回火,其二次硬化现象最明显,二次硬化峰值温度约为510℃;H13A钢具有最好的热稳定性能和热疲劳性能,综合性能最优。
孙晓文[7]（2020）在《纳米贝氏体热模具钢的制备及其回火组织和力学性能》文中研究说明纳米贝氏体组织具有良好的综合力学性能,广泛在桥梁、舰船、滚动轴承、铁轨和车辆装甲板等方面显示了潜在的应用。贝氏体的韧性和热稳定性比马氏体高,故纳米贝氏体用于热作模具钢可能显示出性能优势。本文通过增加H13热模具钢的Si含量,得到富Si的H13钢（Si-H13）,以确保低温等温淬火获得纳米贝氏体组织,并对不同预备热处理、等温淬火和多次回火组织和力学性能进行研究。Si-H13钢经1050?C和1150?C保温10min淬火+720?C保温1h回火预备热处理后,得到回火屈氏体和球状未溶碳化物。然后进行最终热处理,即将预处理试样加热到1030?C保温10 min后迅速放到350和360?C（Ms点以上20?C和30?C）的盐浴中进行等温淬火,然后进行560?C×1h的一次回火、560?C×1h+580?C×1h的两次回火和560?C×1h+580?C×1h+600?C×1h的三次回火处理。对等温淬火及回火的试样进行硬度、拉伸性能和U型缺口冲击功测试,并用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对试样微观组织和断口形貌进行了分析。结果表明,Si-H13钢的原始胚料和预处理试样在1030?C保温10 min奥氏体化后测得的MS点均为330?C。经淬火+回火预处理后,Si-H13钢通过等温淬火得到了由贝氏体铁素体板条和薄膜奥氏体组成的纳米贝氏体组织,贝氏体铁素体板条厚度为95～112nm。在相同预处理条件下,等温淬火温度越高,贝氏体生成量越少,贝氏体铁素体板条尺寸变宽,由于等温淬火结束后冷却过程中,块状残余奥氏体向马氏体转变,残余奥氏体含量减少,冲击功、抗拉强度和延伸率减小。相同等温淬火条件下,与1050?C预处理试样相比,1150?C预处理的试样中存在较多的块状M/A组织,冲击功和延伸率较低,硬度较高。在多次回火条件下,1050和1150?C预处理+等温淬火的试样在一次回火后,出现了二次硬化现象,硬度达到最高值,而冲击功达到最低值。二次回火和三次回火的硬度呈下降趋势,而韧性升高。1050和1150?C预处理+等温淬火试样的屈服强度较低,经两次回火处理后,屈服强度提高600MPa,抗拉强度和延伸率较小程度的下降。在350?C等温淬火+两次回火条件下,1150?C预处理的试样中贝氏体铁素体板条界析出了细小碳化物,而1050?C预处理的试样中并未发现碳化物的析出。Si-H13钢经1050?C淬火+720?C回火预处理,1030?C奥氏体化+350?C等温淬火后,综合力学性能优异,其硬度为52.8HRC、抗拉强度为1996MPa、延伸率为11%和冲击功为29J。最佳回火工艺为560?C×1 h+580?C×1 h两次回火,其硬度为50.2HRC、抗拉强度为1950MPa、延伸率为8.9%和冲击功为18J。
许培鑫[8]（2020）在《H13钢表面激光熔覆WC增强Ni、Co基复合熔覆层的试验研究》文中研究指明H13钢（4Cr5MoSiV1）模具在服役过程中表面易发生磨损、热疲劳、冲蚀等导致失效,为改善其表面性能,本文采用激光熔覆技术分别在H13钢试样表面制备钴基和镍基熔覆层,并通过添加硬质相WC提高熔覆层综合性能,这对延长H13钢模具使用寿命、降低模具修复再制造成本、节约金属资源等方面具有重要意义。本文选用Co50和Ni60A合金粉末作为熔覆材料,将WC作为增强相,利用半导体激光器和同步送粉激光熔覆设备在H13钢试样表面制备WC/Co基和WC/Ni基复合熔覆层;主要对Co基和Ni基熔覆层制备工艺、WC添加量对钴基和镍基熔覆层组织性能影响进行研究;利用OM、XRD、SEM、EDS等分析手段对熔覆层显微组织及物相组成进行表征,通过显微硬度测量、磨损试验以及静态氧化方式对熔覆层性能进行测试。试验结果表明:优化得到Co基熔覆层制备工艺参数为:激光功率1200 W、扫描速度7 mm/s、相对送粉率17 g/min;Ni基熔覆层最佳工艺参数为:激光功率1000 W、扫描速度6 mm/s、相对送粉率15 g/min。选用40%搭接率,5 L/min载气流量制备多道搭接熔覆层。Co50熔覆层从与基体交界面到表层的显微组织形貌依次为平面晶、柱状晶、树枝晶、细小无方向性枝晶和少量等轴晶。随着WC添加量的增加,WC/Co基熔覆层组织不断细化,同时熔覆层裂纹敏感性逐渐增加。Co50熔覆层由γ-Co固溶体、M23C6、Cr7C3、Fe Ni3及Co3W等构成,添加5%WC后出现了CCo2W4和W2C相;添加10%和15%WC时,与未添加试样相比,Co3W相消失,出现CCo2W4、W2C和WC相。Ni60A熔覆层微观组织呈现从底部到顶部呈逐渐细化趋势,硬质相WC的添加使WC/Ni基熔覆层中短柱状及岛状组织不断粗大。Ni60A熔覆层主要由γ-（Ni,Fe）、Fe Ni3、Ni2.9Cr0.7Fe0.36、Cr5B3和Cr23C6构成,添加5%WC后熔覆层出现了Cr3C2和W2C相;添加10%和15%WC熔覆层物相相同,均较未添加试样出现了Cr3C2、W2C和WC。随WC添加量增加,钴基和镍基复合熔覆层显微硬度和耐磨性均逐渐提高,Co50-15%WC显微硬度达到732.6HV0.2,Ni60A-15%WC达到1116.2HV0.2;摩擦磨损形貌显示,对钴基熔覆层来说,Co50熔覆层以黏着磨损和塑性变形为主,耐磨性最差,随着WC的加入,磨损机制转为磨粒磨损为主,Co50-15%WC耐磨性最好。对于Ni基熔覆层来说,熔覆层以磨粒磨损为主,随着WC添加量的增加,磨损形貌中犁沟逐渐减少、变浅变窄,微观切削作用减小,耐磨性提高,Ni60A-15%WC耐磨性最好。WC/Ni基复合熔覆层耐高温氧化性随着WC添加量的增加逐渐提高,表现为氧化增重量及氧化速度不断降低,Ni60A-15%WC熔覆层抗高温氧化性最好;对Co基熔覆层来说,随着WC添加量的增加,熔覆层抗高温氧化性出现先增加后降低趋势,Co50-10%WC熔覆层抗氧化性最好,Co50-15%WC熔覆层次之。综合分析WC添加量对Co50和Ni60A熔覆层成形质量、组织及性能的影响,在本课题设计基础上,推荐WC在Co50熔覆层中添加量为10%,在Ni60A熔覆层中添加量为15%。
谷金波[9]（2020）在《微氮合金化热作模具钢强韧化机制及工艺调控探究》文中研究说明目前,氮在不锈钢中的应用及微观作用机理已得到广泛报道,其在模具钢中的应用和作用机理研究很少。课题组结合氮的作用机理,提出在Cr-Mo-V系模具钢中添加氮元素,从而提高其硬度并保证良好韧性的合金化思路。本文通过对经氮合金化的Dievar和8Cr3两种模具钢进行组织性能测试以及工艺优化试验,验证了模具钢微氮合金化思路的合理性。借助热膨胀相变仪、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、三维原子探针（3DAP）等测试分析设备系统地研究了氮在Cr-Mo-V热作模具钢中的溶解析出行为及作用机制。主要得出了以下结论:（1）微量氮的加入可使Dievar钢中显着增加MC型碳化物的析出量和溶解温度,而加入到8Cr3钢中则会生成氮化物CrN,同样提升M7C3型碳化物的溶解温度。氮在Dievar和8Cr3两种系列的钢中均能增加淬火未溶碳化物的数量及其稳定性,提升晶粒发生粗化的温度,起到显着的细化晶粒作用,而对两种钢回火组织中的残余奥氏体含量影响较小。在常规热处理工艺下,微量氮能同时提高Dievar模具钢的硬度和韧性,而在8Cr3钢中由于未溶碳化物数量多、尺寸大,对韧性损害较大。（2）相较于无氮钢,经氮合金化的Dievar钢可以在更宽泛的淬火温度范围（1030℃～1100℃）内获得符合要求的性能。并且淬火温度越高,组织热稳定性越强。当淬火温度在1060℃～1080℃时,能够在不损失韧性的基础上获得硬度和热稳定性均显着优于无氮钢的性能。（3）微量的氮可以显着细化Dievar钢的球化组织,含氮钢中未溶解的V（C,N）可以作为Cr23C6碳化物的形核核心,促进Cr23C6碳化物的细化。微量的氮增加了未溶V（C,N）碳化物的数量和稳定性,增强了细化原始奥氏体组织的能力,加氮后细化原始奥氏体组织的能力是无氮钢的5.8倍。在回火过程中,决定含氮钢的热稳定性能是否优于无氮钢的本质因素是纳米级碳化物中的钒和氮。当淬火后未溶解的钒元素过多时,就会导致回火稳定性的下降。淬火温度为1060℃时,含氮钢的回火碳化物粗化能力明显减弱,与基体的共格关系更好。两种钢600℃（4h）的回火组织中都以亚稳态的纳米级M3C碳化物为主,含氮钢中的N和Mo元素都高于无氮钢,而V元素低于无氮钢。随着回火时间延长到8h,M3C将向M（C,N）和M23C6等稳态碳化物转变。（4）热作模具钢中的MC,M23C6,M6C等碳化物均能掺杂氮原子,氮的掺杂加强了原子与原子之间的共价键强度,使析出物更加稳定。微量的氮能对模具钢中MC、M3C和M7C3型碳化物热稳定性的影响显着程度很高。氮对未溶碳化物的稳定性不仅与氮的绝对含量有关,还与氮碳比有关,氮碳比越高,未溶碳化物的稳定性越高。（5）针对含钒热作模具钢,淬火状态下大部分氮以V（C,N）形式存在,在回火过程中重新回溶入基体,发生碳氮置换反应,置换方向沿着（200）M（C,N）//（110）α进行。细晶强化和沉淀强化是模具钢的主要强化方式,微量氮的加入主要是通过增强细晶强化和沉淀强化水平来提升模具钢的综合性能。微量氮合金化能充分利用Cr-Mo-V模具钢中的钒元素,生成的细小,弥散,圆整度高的未溶碳化物,在细化晶粒的同时,对韧性造成的损失较小,是一种很好的合金化思路。同时,通过适当提升淬火温度,保证合金元素充分固溶,可提高模具钢的热稳定性。
张立嵩[10]（2019）在《高强铝合金挤压模具用H13钢强韧化控制研究》文中研究说明本文针对目前H13系热作模具钢在7系铝合金热挤压生产过程中出现的变形、崩裂等导致模具早期失效、使用寿命短的问题,采用光学显微镜、SEM、EDS、洛氏硬度计、摆锤冲击试验机等设备,通过显微组织特征观察,分析碳化物类型及演化规律;结合硬度、冲击性能表现,研究淬火+多次回火的热处理工艺、Mo、Si、V等合金元素以及表面氮化处理对三种成分不同的H13系热作模具钢的组织与性能的影响,并进行分析探讨和总结,确定模具材料优选与热处理工艺优化,实现模具材料组织性能强韧化控制,有效提高H13系铝合金挤压模具在生产使用过程中的寿命。研究结果表明:（1）随着回火温度的提高,组织中马氏体特征逐渐减弱,逐渐出现索氏体特征,碳化物数量增多,组织均匀性提高,同时硬度降低,韧性增强,冲击断口特征逐渐由偏脆性转变为偏韧窝断裂;（2）V元素显着影响材料的晶粒尺寸,高V型H13系钢淬火后晶粒细小,同时V元素可以一定程度地提高钢的回火稳定性和二次硬化能力;Si元素含量高不利于合金元素融入基体,阻止碳化物的聚集长大,可以有效提高钢的回火稳定性,但在一定程度上降低钢的韧度;Mo含量的增加可能会使二次硬化的温度峰值提高,增大二次硬化的温度范围,增强二次硬化有效性;（3）三种实验钢经520°C×5 h+560°C×5 h氮化处理后,渗层氮化物均匀程度高,氮化层脆性低。其中低Si低V高Mo型H13系钢48 HRC硬度的氮化试样表现出优异的韧性,且渗层均匀,厚度均能保持在120μm以上;（4）三种实验钢中低Si低V高Mo型H13系钢经1020°C淬火,560°C×1 h一次回火+580°C×1 h三次回火,520°C×5 h+560°C×5 h氮化处理后可以达到最好的硬度、韧性匹配以及表面强化效果。
二、热作模具钢H13热处理技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热作模具钢H13热处理技术研究（论文提纲范文）
（1）模具清洁热处理过程的形性精确控制（论文提纲范文）
| 1 模具清洁热处理技术 |
| 1.1 真空热处理技术 |
| 1.2 激光表面淬火技术 |
| 1.3 PVD镀膜技术 |
| 2 模具清洁热处理中的形性精确控制问题 |
| 3 模具清洁热处理技术装备与发展现状 |
| 3.1 真空热处理装备 |
| 3.2 激光淬火装备 |
| 3.3 PVD镀膜装备 |
| 4 模具清洁热处理技术与装备的推广应用 |
（2）H13热作模具钢的强化处理及增材制造研究（论文提纲范文）
| 1 序言 |
| 2 H13钢及相关热处理工艺 |
| 3 H13钢的强化工艺研究 |
| 4 H13钢的增材制造研究 |
| 5 结束语 |
（3）Nb、V对20Cr10Co10W6MoV钢显微组织及高温微观变形行为影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 热作模具钢的研究进展 |
| 1.1.1 热作模具钢的分类 |
| 1.1.2 热作模具钢的性能 |
| 1.2 材料的高温微观变形行为 |
| 1.2.1 高温变形行为 |
| 1.2.2 高温断裂行为 |
| 1.3 影响模具钢高温力学性能的因素 |
| 1.3.1 碳和合金元素的影响 |
| 1.3.2 第二相的影响 |
| 1.4 研究意义与研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 实验内容与方法 |
| 2.1 实验目的 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 试验钢的制备 |
| 2.2.2 显微组织观察 |
| 2.2.3 物相鉴定 |
| 2.2.4 高温变形行为的原位观察 |
| 3 20Cr10Co10W6MoV钢的显微组织与高温变形行为 |
| 3.1 20Cr10Co10W6MoV钢的热处理组织 |
| 3.2 20Cr10Co10W6MoV钢的高温变形行为 |
| 3.2.1 不同温度下的拉伸变形行为 |
| 3.2.2 室温拉伸时裂纹形成与扩展过程 |
| 3.2.3 300℃拉伸时裂纹形成与扩展过程 |
| 3.2.4 600℃拉伸时裂纹形成与扩展过程 |
| 3.2.5 不同温度拉伸时裂纹形成与扩展分析 |
| 3.2.6 小结 |
| 4 Nb对20Cr10Co10W6MoV钢显微组织和高温变形行为的影响 |
| 4.1 Nb对20Cr10Co10W6MoV钢铸态组织的影响 |
| 4.2 Nb对20Cr10Co10W6MoV钢热处理组织的影响 |
| 4.3 Nb对20Cr10Co10W6MoV钢高温变形行为的影响 |
| 4.3.1 不同Nb含量试验钢的拉伸变形行为 |
| 4.3.2 0.04%Nb试验钢裂纹形成与扩展过程 |
| 4.3.3 0.1%Nb试验钢裂纹形成与扩展过程 |
| 4.3.4 0.3%Nb试验钢裂纹形成与扩展过程 |
| 4.3.5 不同Nb含量试验钢裂纹形成与扩展分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 V对20Cr10Co10W6MoV钢显微组织和高温变形行为影响 |
| 5.1 V对20Cr10Co10W6MoV钢的铸态组织影响 |
| 5.2 V对20Cr10Co10W6MoV钢热处理组织的影响 |
| 5.3 V对20Cr10Co10W6MoV钢的高温变形行为的影响 |
| 5.3.1 不同V含量试验钢的拉伸变形行为 |
| 5.3.2 0.7%V试验钢裂纹形成与扩展过程 |
| 5.3.3 0.8%V试验钢裂纹形成与扩展过程 |
| 5.4 Nb和 V对20Cr10Co10W6MoV钢高温力学性能的影响 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）H13模具钢等离子喷涂NiCrBSi/AZ50复合涂层的工艺优化及组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 H13钢的特点及应用领域 |
| 1.2.1 H13钢的特点 |
| 1.2.2 H13钢的应用领域 |
| 1.2.3 H13钢存在的问题 |
| 1.3 等离子喷涂 |
| 1.3.1 等离子喷涂的特点 |
| 1.3.2 等离子喷涂原理 |
| 1.3.3 等离子喷涂涂层的形成过程 |
| 1.3.4 等离子喷涂工艺参数 |
| 1.4 H13钢表面等离子喷涂的国内外研究现状 |
| 1.4.1 H13钢等离子喷涂NiCrBSi合金涂层 |
| 1.4.2 H13钢等离子喷涂Al_2O_3-ZrO_2陶瓷涂层 |
| 1.4.3 H13钢等离子喷涂陶瓷涂层的优点及存在的问题 |
| 1.4.4 H13钢等离子喷涂镍基高温合金涂层的优点及存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备和方法 |
| 2.1 试验材料及设备 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 涂层材料 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.2.1 粉末制备 |
| 2.2.2 喷涂试样制备 |
| 2.3 涂层的组织性能分析 |
| 2.3.1 涂层的显微组织结构和成分分析 |
| 2.3.2 涂层的硬度测定 |
| 2.3.3 涂层的磨损性能测试 |
| 2.3.4 涂层的电化学测试 |
| 第3章 等离子喷涂NiCrBSi/Al_2O_3-ZrO_2工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交试验 |
| 3.2.1 正交试验设计及流程 |
| 3.2.2 NiCrBSi-AZ50涂层喷涂工艺的因素水平 |
| 3.2.3 NiCrBSi/AZ50涂层结合强度正交试验结果及分析 |
| 3.2.4 各工艺参数对NiCrBSi/AZ50复合涂层结合强度的影响 |
| 3.2.5 AZ50涂层结合强度的最优工艺参数及验证试验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 等离子喷涂NiCrBSi/AZ50复合涂层的显微组织 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粉末形貌 |
| 4.3 复合涂层物相分析 |
| 4.4 复合涂层的微观组织 |
| 4.4.1 复合涂层的截面形貌及EDS分析 |
| 4.4.2 复合涂层层间结合 |
| 4.4.3 复合涂层与基体结合 |
| 4.4.4 复合涂层的表面形貌及粗糙度 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 等离子喷涂NiCrBSi/AZ50复合涂层的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同喷涂参数下复合涂层硬度变化 |
| 5.3 最优参数复合涂层的耐磨性能 |
| 5.3.1 试验方法 |
| 5.3.2 对比H13钢复合涂层的摩擦磨损性能 |
| 5.3.3 载荷对复合涂层摩擦性能的影响 |
| 5.3.4 线性速度对复合涂层摩擦性能的影响 |
| 5.3.5 复合涂层磨损量分析 |
| 5.3.6 涂层磨损表面及磨损机理分析 |
| 5.4 NiCrBSi/AZ50复合涂层的结合性能 |
| 5.5 复合涂层的电化学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）4Cr5MoSiV1（Ti）组织性能调控及损伤机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 热作模具钢损伤行为与显微组织关联性研究 |
| 1.2.1 热疲劳损伤 |
| 1.2.2 高温磨损行为 |
| 1.2.3 氧化损伤 |
| 1.3 热作模具钢组织性能调控研究 |
| 1.3.1 合金成分调控组织性能 |
| 1.3.2 钛微合金化的研究现状 |
| 1.3.3 热处理调控组织性能 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钛微合金化4Cr5MoSiV1Ti钢中析出相的模拟计算 |
| 2.3 试验材料制备 |
| 2.3.1 合金熔炼 |
| 2.3.2 钛微合金化4Cr5MoSiV1Ti钢的锻造 |
| 2.3.3 钛微合金化4Cr5MoSiV1Ti的热处理 |
| 2.3.4 4Cr5MoSiV1(Ti)钢中碳化物的萃取 |
| 2.4 力学性能检测 |
| 2.4.1 洛氏硬度测试 |
| 2.4.2 显微硬度测试 |
| 2.4.3 强度塑性测试 |
| 2.5 热-力耦合条件下4Cr5MoSiV1Ti损伤机理研究 |
| 2.6 显微组织观察 |
| 2.6.1 SEM观察 |
| 2.6.2 TEM观察 |
| 2.6.3 EBSD分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 回火处理对4Cr5MoSiV1 组织性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 回火温度对4Cr5MoSiV1 组织性能的影响 |
| 3.2.1 4Cr5MoSiV1 钢的热稳定性 |
| 3.2.2 回火温度对4Cr5MoSiV1 显微组织的影响 |
| 3.2.3 4Cr5MoSiV1 钢中析出相分析 |
| 3.2.4 4Cr5MoSiV1 钢二次硬化的分析讨论 |
| 3.3 回火时间对4Cr5MoSiV1 组织性能的影响 |
| 3.3.1 4Cr5MoSiV1 的回火抗软化性能 |
| 3.3.2 回火时间对4Cr5MoSiV1 显微组织的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 4Cr5MoSiV1 钢高温断裂机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 4Cr5MoSiV1 钢的高温力学性能 |
| 4.2.1 4Cr5MoSiV1 钢的高温力学性能 |
| 4.2.2 4Cr5MoSiV1 的高温拉伸断口形貌 |
| 4.2.3 拉伸温度对4Cr5MoSiV1 显微组织的影响 |
| 4.2.4 析出相分析 |
| 4.2.5 4Cr5MoSiV1 的高温变形机制 |
| 4.3 4Cr5MoSiV1 高温断裂时裂纹两侧组织演变规律 |
| 4.4 碳化物对4Cr5MoSiV1 裂纹萌生及扩展的影响 |
| 4.4.1 碳化物对裂纹萌生的影响 |
| 4.4.2 碳化物对裂纹扩展的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微合金化钛对4Cr5MoSiV1Ti组织性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的热稳定性 |
| 5.3 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的力学性能 |
| 5.3.1 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的工程应力应变曲线 |
| 5.3.2 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的室温力学性能 |
| 5.3.3 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的高温力学性能 |
| 5.4 微合金化钛4Cr5MoSiV1 钢的显微组织 |
| 5.4.1 微量合金化钛对晶粒尺寸的影响 |
| 5.4.2 微合金化钛对4Cr5MoSiV1 钢中第二相碳化物影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 回火处理对4Cr5MoSiV1Ti组织性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 回火温度对4Cr5MoSiV1Ti组织性能的影响 |
| 6.2.1 4Cr5MoSiV1Ti钢的热稳定性 |
| 6.2.2 4Cr5MoSiV1Ti钢的显微组织 |
| 6.2.3 4Cr5MoSiV1Ti钢中析出的碳化物 |
| 6.2.4 回火温度对4Cr5MoSiV1Ti力学性能的影响 |
| 6.3 分析讨论 |
| 6.3.1 4Cr5MoSiV1Ti钢的回火稳定性 |
| 6.3.2 4Cr5MoSiV1Ti钢的回复再结晶行为 |
| 6.3.3 钛微合金化对4Cr5MoSiV1Ti力学性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti的损伤机理 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 4Cr5MoSiV1Ti的高温软化及动态变形机制 |
| 7.2.1 拉伸温度对4Cr5MoSiV1Ti高温力学性能的影响 |
| 7.2.2 拉伸温度对4Cr5MoSiV1Ti近断口区显微组织的影响 |
| 7.2.3 4Cr5MoSiV1Ti的高温软化机制 |
| 7.2.4 4Cr5MoSiV1Ti的高温变形机制 |
| 7.3 热-力耦合下模具钢动态损伤物理试验平台搭建 |
| 7.3.1 研制目标及整体思路 |
| 7.3.2 中频感应加热及控温系统 |
| 7.3.3 压力-位移数据获取系统 |
| 7.3.4 凸模表面温度测量系统 |
| 7.3.5 工作过程及主要功能 |
| 7.4 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti损伤形式 |
| 7.4.1 凸模表面氧化损伤 |
| 7.4.2 凸模表面的摩擦磨损 |
| 7.4.3 凸模工作带圆角坍塌损伤 |
| 7.5 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti组织性能演变 |
| 7.5.1 4Cr5MoSiV1Ti显微硬度变化规律 |
| 7.5.2 4Cr5MoSiV1Ti显微组织 |
| 7.5.3 核壳结构的Ti-V复合碳化物 |
| 7.6 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti损伤机理 |
| 7.6.1 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti的过回火现象 |
| 7.6.2 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti中碳化物与位错的交互作用 |
| 7.6.3 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti中碳化物的粗化行为 |
| 7.6.4 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti交互损伤行为 |
| 7.6.5 热-力耦合下4Cr5MoSiV1Ti的表面变形行为 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）新冶炼工艺下H13型钢的热处理工艺及组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热作模具钢发展现状 |
| 1.2.1 热作模具钢发展历程及国外研究现状 |
| 1.2.2 热作模具钢国内研究现状 |
| 1.3 热作模具钢性能要求及失效形式 |
| 1.4 热作模具钢强韧化途径 |
| 1.4.1 优化合金元素配比 |
| 1.4.2 纯净钢冶炼和组织均匀化技术的开发与应用 |
| 1.4.3 热处理对热作模具钢的影响 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 2 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.2.1 淬火工艺 |
| 2.2.2 回火工艺 |
| 2.2.3 热稳定试验 |
| 2.2.4 热疲劳试验 |
| 2.2.5 硬度测试 |
| 2.2.6 冲击性能测试 |
| 2.2.7 微观组织表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 新冶炼工艺H13型钢组织与性能研究 |
| 3.1 钢的纯净度 |
| 3.2 退火组织及硬度 |
| 3.2.1 退火组织 |
| 3.2.2 退火硬度 |
| 3.3 淬火组织及硬度 |
| 3.3.1 淬火组织形貌 |
| 3.3.2 淬火硬度 |
| 3.4 试验钢的晶粒度 |
| 3.5 淬、回火组织及硬度 |
| 3.5.1 淬、回火组织 |
| 3.5.2 淬、回火硬度 |
| 3.6 冲击性能 |
| 3.7 热稳定性能 |
| 3.7.1 热稳定曲线分析 |
| 3.7.2 热稳定过程中微观组织观察 |
| 3.8 回火温度对组织和硬度的影响 |
| 3.8.1 回火金相显微形貌 |
| 3.8.2 回火组织SEM形貌 |
| 3.8.3 回火温度对硬度的影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 热疲劳试验装置的研制及H13型钢热疲劳性能对比 |
| 4.1 模具钢热疲劳性能和研究方法 |
| 4.1.1 影响模具钢热疲劳性能的因素 |
| 4.1.2 模具钢热疲劳性能研究方法 |
| 4.2 热疲劳试验装置研制 |
| 4.2.1 自约束热疲劳试验装置的结构及其设计 |
| 4.2.2 热疲劳试验装置温度场的测控 |
| 4.3 热疲劳试验材料及方法 |
| 4.4 试验钢热疲劳性能特性及分析 |
| 4.4.1 热疲劳裂纹形貌特征 |
| 4.4.2 热疲劳后硬度变化分析 |
| 4.4.3 热疲劳循环后显微组织分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（7）纳米贝氏体热模具钢的制备及其回火组织和力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 热作模具钢的概述 |
| 1.2.1 H13钢的介绍 |
| 1.2.2 国外热作模具钢的发展现状 |
| 1.2.3 国内热作模具钢的发展现状 |
| 1.2.4 H13钢的热处理工艺 |
| 1.3 纳米贝氏体 |
| 1.3.1 纳米贝氏体的发展 |
| 1.3.2 贝氏体转变的不完全性 |
| 1.3.3 纳米贝氏体的回火 |
| 1.3.4 纳米贝氏体的应用 |
| 1.4 研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 相变点的测定 |
| 2.3 试验钢的热处理工艺 |
| 2.4 贝氏体等温转变动力学 |
| 2.5 微观组织分析 |
| 2.5.1 扫描电镜观察 |
| 2.5.2 X射线衍射分析 |
| 2.5.3 透射显微组织观察 |
| 2.6 力学性能测试 |
| 2.6.1 硬度分析 |
| 2.6.2 拉伸性能分析 |
| 2.6.3 冲击性能分析 |
| 2.7 相图及相变动力学计算 |
| 第3章 Si-H13钢的相平衡与等温转变动力学计算 |
| 3.1 Si-H13钢的相平衡计算 |
| 3.2 Si-H13钢淬火+回火预处理过程碳化物演变 |
| 3.3 Si-H13钢的转变动力学计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同预处理试样的组织及相变动力学 |
| 4.1 Si-H13钢的预处理组织分析 |
| 4.2 相变点的测定 |
| 4.2.1 A_(c1)、A_(c3)点的测定 |
| 4.2.2 Ms点的测定 |
| 4.3 贝氏体等温转变动力学 |
| 4.3.1 等温转变曲线 |
| 4.3.2 贝氏体相变速率 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 等温淬火及回火的组织 |
| 5.1 等温淬火组织 |
| 5.1.1 SEM分析 |
| 5.1.2 TEM分析 |
| 5.1.3 XRD相分析 |
| 5.2 回火组织 |
| 5.2.1 SEM分析 |
| 5.2.2 TEM分析 |
| 5.2.3 XRD相分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 回火对力学性能的影响 |
| 6.1 等温淬火试样的硬度和冲击性能 |
| 6.2 回火对纳米贝氏体硬度和冲击性能的影响 |
| 6.3 等温淬火工艺及回火对拉伸性能的影响 |
| 6.4 冲击断口分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）H13钢表面激光熔覆WC增强Ni、Co基复合熔覆层的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 热作模具钢 |
| 1.2.1 热作模具工作环境及失效形式 |
| 1.2.2 热作模具钢性能要求 |
| 1.2.3 H13钢性能及应用现状 |
| 1.3 表面改性技术 |
| 1.3.1 热喷涂 |
| 1.3.2 堆焊 |
| 1.4 激光熔覆工艺 |
| 1.4.1 激光熔覆技术简介 |
| 1.4.2 激光熔覆工艺 |
| 1.4.3 激光熔覆材料 |
| 1.5 激光熔覆在H13钢上的应用现状 |
| 1.6 课题研究意义与主要内容 |
| 2 试验过程及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体材料及预处理 |
| 2.1.2 熔覆粉末原材料 |
| 2.1.3 熔覆粉末配备及预处理 |
| 2.2 激光熔覆设备 |
| 2.3 熔覆层的制备 |
| 2.4 试验方法选择 |
| 2.4.1 正交实验 |
| 2.4.2 搭接率的选择 |
| 2.4.3 稀释率的计算 |
| 2.5 熔覆层宏观形貌及组织结构分析 |
| 2.6 熔覆层性能测试 |
| 2.7 高温抗氧化性能评价 |
| 3 工艺参数优化及多道搭接熔覆层的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工艺参数对钴基熔覆层的影响 |
| 3.2.1 正交实验及结果分析 |
| 3.2.2 工艺参数对钴基熔覆层稀释率的影响 |
| 3.2.3 工艺参数对钴基熔覆层显微硬度的影响 |
| 3.2.4 Co基熔覆层工艺参数的确定 |
| 3.3 多道搭接Co基熔覆层的制备 |
| 3.3.1 显微组织分析 |
| 3.3.2 物相分析 |
| 3.4 工艺参数对镍基熔覆层的影响 |
| 3.4.1 正交实验及结果分析 |
| 3.4.2 工艺参数对镍基熔覆层稀释率的影响 |
| 3.4.3 工艺参数对镍基熔覆层显微硬度的影响 |
| 3.4.4 Ni基熔覆层工艺参数的确定 |
| 3.5 多道搭接Ni基熔覆层的制备 |
| 3.5.1 显微组织分析 |
| 3.5.2 物相分析 |
| 3.6 本章总结 |
| 4 WC添加量对钴基熔覆层组织及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 WC增强钴基熔覆层的宏观形貌 |
| 4.3 WC增强钴基熔覆层的显微组织 |
| 4.3.1 显微组织分析 |
| 4.3.2 物相分析 |
| 4.4 WC增强钴基熔覆层的力学性能 |
| 4.4.1 显微硬度分析 |
| 4.4.2 摩擦磨损性分析 |
| 4.5 WC增强钴基熔覆层的高温抗氧化性研究 |
| 4.5.1 高温氧化前后氧化增重分析 |
| 4.5.2 高温氧化前后显微硬度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 WC添加量对镍基熔覆层组织及性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 WC增强镍基熔覆层的宏观形貌 |
| 5.3 WC增强镍基熔覆层的显微组织 |
| 5.3.1 显微组织分析 |
| 5.3.2 物相分析 |
| 5.4 WC增强镍基熔覆层的力学性能 |
| 5.4.1 显微硬度分析 |
| 5.4.2 摩擦磨损性分析 |
| 5.5 WC增强镍基熔覆层的高温抗氧化性研究 |
| 5.5.1 高温氧化前后氧化增重分析 |
| 5.5.2 高温氧化前后显微硬度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（9）微氮合金化热作模具钢强韧化机制及工艺调控探究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 热作模具钢的分类及性能要求 |
| 2.1.1 热作模具钢的分类 |
| 2.1.2 热作模具钢的性能要求 |
| 2.2 热作模具钢的化学成分及其作用 |
| 2.2.1 化学成分 |
| 2.2.2 合金元素的作用 |
| 2.3 热作模具钢的热处理工艺 |
| 2.3.1 退火工艺 |
| 2.3.2 淬火工艺 |
| 2.3.3 回火工艺 |
| 2.4 模具钢的强韧化 |
| 2.4.1 模具钢的强韧化机理 |
| 2.4.2 模具钢的强韧化方法 |
| 2.5 氮在钢中的作用 |
| 2.6 本文研究目的及意义 |
| 3 研究方案 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 技术路线 |
| 3.3 创新点 |
| 4 微氮合金化模具钢的微观组织及特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料及试验方法 |
| 4.2.1 试验材料的制备及热处理工艺 |
| 4.2.2 试验方法及试验设备 |
| 4.3 微氮合金化模具钢的微观组织观察 |
| 4.3.1 基体组织 |
| 4.3.2 晶粒尺寸 |
| 4.3.3 碳化物 |
| 4.4 微氮合金化模具钢的特性 |
| 4.4.1 平衡相图 |
| 4.4.2 晶粒粗化温度 |
| 4.4.3 残余奥氏体 |
| 4.4.4 力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微氮合金化模具钢工艺调控及回火稳定性的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 相变点的测量 |
| 5.4 试验钢热处理工艺的研究 |
| 5.4.1 球化退火工艺 |
| 5.4.2 淬火和回火工艺 |
| 5.5 试验钢的力学性能对比 |
| 5.5.1 强韧性能 |
| 5.5.2 回火稳定性 |
| 5.5.3 热膨胀系数 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 微氮合金化模具钢组织转变行为及细化机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验材料及试验方法 |
| 6.2.1 试验材料 |
| 6.2.2 试验方法 |
| 6.3 不同热处理阶段试验钢析出物研究 |
| 6.3.1 球化退火阶段析出物 |
| 6.3.2 Cr_(23)C_6碳化物非均匀形核机理 |
| 6.4 试验钢的淬火组织及组织细化机理 |
| 6.4.1 淬火析出物 |
| 6.4.2 淬火析出物细化组织能力的计算 |
| 6.5 试验钢的回火转变行为 |
| 6.5.1 碳化物的转变行为 |
| 6.5.2 亚晶结构 |
| 6.5.3 晶格畸变 |
| 6.6 未溶碳化物对试验钢回火组织遗传影响 |
| 6.6.1 马氏体转变 |
| 6.6.2 回火析出物 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 氮在模具钢中存在形式及其影响机制的探究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 氮的溶解与析出的热力学分析 |
| 7.2.1 V、C、N三元二相平衡热力学计算 |
| 7.2.2 析出物界面能计算 |
| 7.2.3 碳化物溶解氮的第一性原理分析 |
| 7.3 氮对析出物稳定性影响的研究 |
| 7.3.1 不同奥氏体化温度下析出物的溶解行为 |
| 7.3.2 氮含量对碳化物V(C,N)稳定性的影响 |
| 7.3.3 氮对M_3C型碳化物稳定性的影响 |
| 7.4 氮的存在形式及转变机制 |
| 7.4.1 三维原子观察 |
| 7.4.2 碳氮比例的理论分析 |
| 7.4.3 碳氮置换模型 |
| 7.5 微氮合金化模具钢的综合强化机理 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）高强铝合金挤压模具用H13钢强韧化控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 H13的冶炼发展 |
| 1.2.2 H13的合金成分 |
| 1.2.3 H13的热处理工艺 |
| 1.2.4 H13的表面处理技术 |
| 1.3 现阶段的主要问题及分析 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 第2章 热处理工艺对H13热作模具钢组织与性能的影响 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.2 热处理工艺对H13组织与性能的影响 |
| 2.2.1 淬火组织 |
| 2.2.2 回火次数的影响 |
| 2.2.3 回火温度的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 合金元素对H13系热作模具钢组织与性能的影响 |
| 3.1 实验材料及方法 |
| 3.2 三种实验钢淬火组织 |
| 3.3 H13与Q1回火组织与性能 |
| 3.3.1 回火组织 |
| 3.3.2 硬度与冲击性能 |
| 3.4 H13与Q2回火组织与性能 |
| 3.4.1 回火组织 |
| 3.4.2 硬度与冲击性能 |
| 3.5 Q1与Q2回火组织与性能 |
| 3.5.1 回火硬度50HRC |
| 3.5.2 回火硬度52HRC |
| 3.6 综合性能分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 表面氮化处理 |
| 4.1 实验材料及方法 |
| 4.2 渗层组织及深度 |
| 4.3 渗层表面脆性 |
| 4.4 冲击性能及断口 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
四、热作模具钢H13热处理技术研究（论文参考文献）
- [1]模具清洁热处理过程的形性精确控制[J]. 张茂,张嘉城,谈发堂,王维,王新云,胡树兵,邓燕,王爱华,管延锦,翟月雯,曾琨. 锻压技术, 2021(09)
- [2]H13热作模具钢的强化处理及增材制造研究[J]. 杜学芸,杨帆,董仕营. 金属加工(热加工), 2021(08)
- [3]Nb、V对20Cr10Co10W6MoV钢显微组织及高温微观变形行为影响的研究[D]. 牛泽. 辽宁工业大学, 2021(02)
- [4]H13模具钢等离子喷涂NiCrBSi/AZ50复合涂层的工艺优化及组织性能研究[D]. 钱杰. 江苏科技大学, 2020(02)
- [5]4Cr5MoSiV1（Ti）组织性能调控及损伤机理研究[D]. 王要利. 河南科技大学, 2020(06)
- [6]新冶炼工艺下H13型钢的热处理工艺及组织性能研究[D]. 陈杰. 西华大学, 2020(01)
- [7]纳米贝氏体热模具钢的制备及其回火组织和力学性能[D]. 孙晓文. 燕山大学, 2020(02)
- [8]H13钢表面激光熔覆WC增强Ni、Co基复合熔覆层的试验研究[D]. 许培鑫. 郑州大学, 2020(02)
- [9]微氮合金化热作模具钢强韧化机制及工艺调控探究[D]. 谷金波. 北京科技大学, 2020(06)
- [10]高强铝合金挤压模具用H13钢强韧化控制研究[D]. 张立嵩. 沈阳航空航天大学, 2019(04)