熱鍛溫度對(duì)鑄鋼堆焊模具組織性能的影響.pdf

1、低合金鑄鋼基體堆焊在模具制造和修復(fù)上有廣泛的發(fā)展前景和空間，尤其是對(duì)于特大型模具的制造有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。但是低合金鑄鋼基體堆焊還處于研究摸索階段，沒有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和理論作為支撐，重慶大學(xué)周杰教授團(tuán)隊(duì)對(duì)低合金鑄鋼基體堆焊制造的研究是建立在失效模具修復(fù)理論之上，用鑄鋼作為基體，然后再堆焊焊材，實(shí)現(xiàn)材料的梯度變化。通過幾套鑄鋼基體堆焊模具的試制成功，印證了低合金鑄鋼基體堆焊制造是可行的，與此同時(shí)也給我們帶來了許多研究的課題。
　　

2、本研究以熱鍛鑄鋼基體堆焊模具為研究對(duì)象，對(duì)模具進(jìn)行了溫度場模擬和熱鍛鑄鋼基體堆焊模具工作前后的組織性能分析。
　　第一部分介紹了熱鍛模的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，重點(diǎn)敘述了熱模鍛模具存在制造成本高、使用壽命低的問題，以及堆焊在模具修復(fù)和制造中的應(yīng)用。分析了熱鍛鑄鋼基體堆焊模具的理想結(jié)構(gòu)，包括各部分的性能要求和作用。第二部分本章分析了熱鍛模具的主要失效形式及其影響因素，并對(duì)熱鍛模工作過程中所受的負(fù)荷進(jìn)行分析，認(rèn)為多次熱沖擊和機(jī)械沖擊共同

3、作用是鍛模損壞的主要原因；也介紹了熱鍛成型的熱力學(xué)理論；最后對(duì)DEFORM軟件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行了簡介。
　　第三部分介紹了低合金鑄鋼基體材料 ZG29MnMoNi、過渡層堆焊材料RMD142和覆層堆焊材料RMD248；確定堆焊實(shí)驗(yàn)的工藝、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)儀器。第四部分介紹利用 Deform-3D有限元軟件分析熱鍛溫度在均質(zhì)材料模具的分布，以模具表面所達(dá)到的最高溫度T（℃）和熱滲透深度H（mm）來預(yù)測熱鍛模的損傷方式及范圍；對(duì) RMD

4、248、RMD136、RMD535、RMD142和低合金鑄鋼ZG29MnMoNi的成分分析，RMD248的碳含量和合金含量都較高，增加含碳量，可以提高對(duì)焊層的屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，適合作耐磨層；RMD142的碳含量及合金含量見于兩者之間，有利于鑄鋼基體堆焊模具的組織性能的逐漸過渡，可以改善堆焊界面熔合性，同時(shí)減小相變應(yīng)力和熱應(yīng)力，降低堆焊殘余應(yīng)力，防止開裂和耐磨層剝落，適合作過渡層。
　　第五部分結(jié)合鑄鋼基體堆焊模具工作性質(zhì)及溫度場，

5、詳細(xì)分析了鍛前后耐磨層、過渡層、基體組織性能變化：（1）循環(huán)升溫和降溫速度較快，有利于碳原子和鐵原子的擴(kuò)散，耐磨層發(fā)生反復(fù)的回火再結(jié)晶，晶粒長大，晶粒平均尺寸可達(dá)180μm。金相組織由平均硬度為530HV的回火索氏體+下貝氏體+回火馬氏體，轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w+貝氏體+合金碳化物Cr7C3、Mo2C形成的機(jī)械混合物，導(dǎo)致表層的強(qiáng)度嚴(yán)重下降，塑性韌性有所下降。（2）鑄鋼基體在溫度和應(yīng)力的共同作用下：枝晶分解、破碎，硫、磷等雜質(zhì)在晶界偏聚，殘余