熱沖壓模具鋼熱性能及淬火工藝的數(shù)值模擬.pdf

1、高強(qiáng)度鋼板沖壓件等熱成形部件能夠有效減輕車身重量從而實(shí)現(xiàn)降低油耗、減少排放量的要求，并且保證汽車的安全性能。高強(qiáng)度鋼板熱成形部件的生產(chǎn)對熱沖壓模具材料及其制備工藝的要求很高，需求很旺盛。通過鑄造方法制備熱作模具可大大降低生產(chǎn)成本，在模具內(nèi)部設(shè)計(jì)異型彎曲冷卻（加熱）通道可以顯著改善零部件的冷卻（加熱）效率和冷卻（加熱）均勻性，隨后的熱處理可以提高模具的力學(xué)性能和疲勞性能，這就對模具材料的鑄造工藝、熱處理工藝等提出了較高要求，目前適用于此類

2、高壽命熱沖壓專用熱作模具的材料及其制備工藝還不成熟，因此研究開發(fā)一種新型的熱沖壓專用熱作模具鋼及其熱加工工藝具有重要意義。
　　材料性能模擬軟件JMatPro廣泛應(yīng)用于為CAE軟件提供材料性能參數(shù)、輔助科研人員進(jìn)行合金設(shè)計(jì)、熱處理工藝優(yōu)化、預(yù)測材料性能等多種場合。本文運(yùn)用JMatPro獲得新設(shè)計(jì)的熱沖壓模具鋼(XSJ)的平衡相圖、性能及其TTT、CCT曲線，并分析了熱沖壓模具鋼中合金元素Cr、Mo、Si對其導(dǎo)熱系數(shù)的影響，從而驗(yàn)證

3、新設(shè)計(jì)化學(xué)成分的合理性。分析發(fā)現(xiàn)XSJ熱沖壓模具鋼所形成的MC和M6C型碳化物增多，而M23C的含量降低，且推遲了高溫穩(wěn)定性較好的MC型碳化物向穩(wěn)定性較差的M23C6型碳化物的轉(zhuǎn)變，使之具有更為持久的高溫強(qiáng)度及抗疲勞性能;在300～800℃，隨著合金元素Cr、Mo、Si含量的增加，導(dǎo)熱系數(shù)皆呈下降趨勢，三種元素對導(dǎo)熱系數(shù)影響的效果為Si＞Cr＞Mo，因此在設(shè)計(jì)化學(xué)成分時，可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整各化學(xué)元素的含量來提高導(dǎo)熱系數(shù);新設(shè)計(jì)熱沖壓模具鋼的導(dǎo)

4、熱系數(shù)可在熱沖壓模具鋼工作溫度下維持30～36W/(m·℃)，有利于提高熱沖壓模具鋼的壽命。
　　在此基礎(chǔ)上，利用熱處理專業(yè)軟件GRANTAS，針對一種異型彎曲通道的熱沖壓模具，建立熱模具淬火過程的數(shù)值模型，利用該數(shù)值模型模擬了熱沖壓模具鋼淬火過程的溫度場、組織場、應(yīng)力場、硬度場變化過程，研究熱處理工藝參數(shù)對模具性能的影響，主要考慮了淬火溫度、淬火介質(zhì)種類及其溫度的影響，分析對比其各冷卻過程，從而提出合理的熱處理工藝。通過分析對比