大截面预硬型塑料模具钢3cr2mnnimo切削加工性能研究

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1、圭塞查堂堡圭兰奎查墼亘堡堡型望整堕墨塑!壁!坚!塑坚!望!!垫三丝墼笙塞．摘要本文对大截面预硬型塑料模具钢3Cr2MnNiMo和世界先进同类钢种(ASSAB718)进行了对比性研究，结果发现二者的切削加工性能存在明显差距。结合金相组织观察，TEM和SEM&EDX分析，3Cr2MnNiMo钢加工性能欠佳的主要原因在于钢中非金属夹杂物及组织中存在的成分偏析。本文利用Thermo．Calc软件对预硬型塑料模具钢的成分与工艺进行了优化设计，很大程度上降低了钢中氧化铝夹杂含量，基本消除了组织中的成分偏析，从而明显改善钢的切削加工性能。此外，初步研究了采用正火加高温回火工艺代替常规调质工艺的可行

2、性。本论文的主要研究结果如下：1、钢中非金属夹杂物是影响切削性能的主要原因，硬质点A1203夹杂物严重损坏切削加工性能，而软性相MnS夹杂物则有利于切自U加工性能的改善，消除或改性硬质点氧化物夹杂是改善3Cr2MnNiMo钢切削加工性能的主要手段。2、利用Thermo-Calc软件对3Cr2MnNiMo钢进行成分优化设计，可降低钢中氧化铝夹杂的含量，从而减少刀具磨损量，降低切削力，明显改善了钢的切削加工性能。3、采用锻前高温均匀化扩散退火，即在1200+_10。C下保温10个小时，可以基本消除钢中的成分偏析，提高了3Cr2MnNiMo钢的表面加工质量。4、3Cr2MnNiMo钢在91

3、0。CJE火后高温回火的热处理制度下，切削加工性能良好，该工艺可有效避免厚度较小的模块发生开裂。关键词：大截面预硬型塑料模具钢切削加工性能Thermo—Calc软件非金属夹杂物圭堡奎堂翌主兰苎查墼重蔓堡型望垫蔓墨塑茎璺些型型堕塑塑塑三竺丝!!型AbstractThepropeltiesofpre-hardenedplastic—mouldsteels3Cr2MnNiMoandASSAB718forlargesectionarecomparedandstudied．Itisshownthatthemachinabilityof3Cr2MnNiMoismarkedlylowerthanA

4、SSAB718．Employingmicroscopy、TEMandSEM&EDXanalysismethods，thekeyfactolstoaffectthemachinabitityof3Cr2MnNiMosteelarethenon·metallicinclusionsinsteelandthesegregationofalloyelementsinmicrostructure．Inthispaper,bymeansoftheThermo-Calcsoftware，thecompositionandheattreatmenttechniqueofpre-hardenedmou

5、ldsteelforplasticareoptimized，thecontentofaluminumoxideinclusionsaremarkedlyreducedandthesegregationofalloyelementsinmicrostructureisavoided，thusdistinctlyimprovedthemachinabilityof3Cr2MnNiMosteel．Inadditionitisattemptedtostudythefeasibilityofnormalizingplushightemperingtreatmentinplaceofquench

6、ingandtempering．Theexperimentalresultsareasfollows：1、Non—metallicinclusionsinsteelmarkedlyaffectthemachinability,aluminumoxideinclusionsdamagethemachinabilityofsteelandmanganesesulfidesoftphasesbenefittoimprovethemachinabilityofsteel．Eliminateormodifythealuminumoxideinclusionsisthekeymeanstoimp

7、rovethemachinabilityof3Cr2MnNiMosteel．2、AidedbyThermo—Calcsoftware，thecompositionof3Cr2MnNiMosteelisoptimizedandthecontentofaluminumoxideinclusionsisreduced．Sothewearlossoftoolandcuttingforceisreduced，thusmarkedlyimprovedthemachin