熱鍛溫度對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上有廣泛的發(fā)展前景和空間，尤其是對于特大型模具的制造有明顯的技術優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。但是低合金鑄鋼基體堆焊還處于研究摸索階段，沒有相關經(jīng)驗和理論作為支撐，重慶大學周杰教授團隊對低合金鑄鋼基體堆焊制造的研究是建立在失效模具修復理論之上，用鑄鋼作為基體，然后再堆焊焊材，實現(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象，對模具進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和制造中的應用。分析了熱鍛鑄鋼基體堆焊模具的理想結構，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，并對熱鍛模工作過程中所受的負荷進行分析，認為多次熱沖擊和機械沖擊共同

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理論；最后對DEFORM軟件的結構和特點進行了簡介。
　　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；確定堆焊實驗的工藝、實驗方法及實驗儀器。第四部分介紹利用 Deform-3D有限元軟件分析熱鍛溫度在均質材料模具的分布，以模具表面所達到的最高溫度T（℃）和熱滲透深度H（mm）來預測熱鍛模的損傷方式及范圍；對 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，可以提高對焊層的屈服點和抗拉強度，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，同時減小相變應力和熱應力，降低堆焊殘余應力，防止開裂和耐磨層剝落，適合作過渡層。
　　第五部分結合鑄鋼基體堆焊模具工作性質及溫度場，

5、詳細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散，耐磨層發(fā)生反復的回火再結晶，晶粒長大，晶粒平均尺寸可達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，轉變?yōu)榛鼗鹚魇象w+貝氏體+合金碳化物Cr7C3、Mo2C形成的機械混合物，導致表層的強度嚴重下降，塑性韌性有所下降。（2）鑄鋼基體在溫度和應力的共同作用下：枝晶分解、破碎，硫、磷等雜質在晶界偏聚，殘余