挤压轮用H13钢组织性能的研究.pdf

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1、挤压轮用H13钢组织性能的研究TheresearchofH13steelinorganizationandperformanceonExtrusionwheel毕玲敏大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：____________TG376______________学校代号：10150UDC：_____________密级：_____________学号：20122003义盖交道乂夢硕士学位论文挤压轮用H13钢组织性能的研究TheresearchofH13steelinorgani

2、zationandperformanceonExtrusionwheel学生姓名：毕玲敏导师及职称：王延辉副教授学科门类：工学专业名称：材料科学与工程研究方向：模具材料申请学位级别：硕士论文答辩日期：2015年6月11日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的砑究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过

3、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。曰期：年么月

4、>曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产妨及俣留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属_大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被

5、查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论X的仝韶或韶分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：它:〖全导师签名：

6、日期：年心月，工曰曰期：Wir年匕月/>曰大连交通大学工学硕士学位论文摘要H13钢是从美国引进的一个钢种，中国牌号4Cr5MoSiV1,执行标准GB/1299-2000，是工业上应用较为广泛的一种热作模具钢。[1

7、]挤压轮是连续挤压成型(CONFORM,ContinuousExtrusionForming)机的重要模具，由于其在工作中同时承受交变的拉热应力及热应力的综合作用，所以对模具材料的抗疲劳性能和高温性能有较高要求，一般选择H13钢作为连续挤压成型机的挤压轮材料。但在实际生产过程中，挤压轮寿命不稳定，经常发生早期失效，严重的降低了生产效率,增加了生产成本。为解决挤压轮寿命不稳定，经常发生早期失效这一现象，首先要研究确定挤压轮的工况条件，然后从挤压轮失效分析入手，找出导致挤压轮失效的主要原因。围绕材料和工艺展开研究，

8、试图制定符合挤压轮工况的组织标准，并进一步优化锻造和锻后热处理工艺方案，使其寿命稳定。（1）对早期失效的挤压轮，采用金相分析、硬度、冲击功、开裂面微观形貌扫描等实验手段，分析其早期失效的原因。实验证明，严重的带状偏析、大块尖角状的共晶碳化物呈链状分布，非金属夹杂物聚集，网状二次碳化物弱化晶界，这些缺陷均会成为裂纹源，造成挤压轮早期失效。（2）采用金相分析、硬度试验、冲击试验、断口扫描等实验手段，对五种不同的退火态材料及热处理后的五种回火态材料做组织性能分析，发现退火态中的带状偏析、网状或链状二次碳化物、共晶碳化

9、物等缺陷，在经过热处理后无法消除，这些缺陷将会在热处理后遗传到回火组织中。（3）退火态中带状偏析程度可参照北美压铸协会给出的标准图，也可对照GB13299-1991中带状偏析图谱，其等级≤2级均可接受；共晶碳化物只要边界圆滑，不呈现链状分布，其尺寸在10um以下均可接受；网状二次碳化物按照GB1299-1985评定≤2级；球化质量参照GB1299-1985评定应在2~4级；退火态中铁素体尽可能为等轴晶，不应有明显的位向分布。（4）通过对比四种不同的锻造及锻后热处理工艺，并采用金相分析、硬度、冲击试验、断口扫描等

10、手段，得出比较适合挤压轮的锻造及锻后热处理的工艺为：锻前1200℃高温均匀化，初锻温度1100℃~1150℃，终锻温度850℃~900℃，锻后超细化处理，球化时间足够长。关键词：挤压轮；H13钢；组织；锻造；锻后热处理大连交通大学工学硕士学位论文AbstractH13steelisimportedfromtheUnitedStates,Chinesebrandis4Cr5MoSiV1a