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模具钢冷发落惩治裂纹与预防
作者:天津龙飞厚壁角钢销售 来源:www.tjxcd.com 点击数: 更新时间:2014年04月11 【字体:

 模具钢多为中,高碳合金钢,淬火后还有部分过冷奥氏体未转变成马氏体,保留在使用状态中成为残余奥氏体,影响使用性能。若置于零度以下继续冷却,能促使残余奥氏体发生马氏体转变,因此,冷发落惩治的实质是淬火继续。室温下淬火应力和零度下淬火应力叠加,当叠应答力超过该材料强度极限时便形成冷发落惩治裂纹。
  预防措施:(1)淬火后冷发落惩治之前将模具置于白开水中煮30—60min,可消除15%-25%淬火内应力并使残余奥氏体稳定化,再进行-60℃常规冷发落惩治,或进行-120℃深冷发落惩治,温度愈低,残余奥氏体转变成马氏体量愈多,但不可能全部转变完,实验表明,约有2%-5%残余奥氏体保存下来,按需要保留少量残余奥氏体可松驰应力,起缓冲作用,因残余奥氏体又软又韧,能部分吸收马氏体化非常快膨胀能+羭縷,缓和相变应力;(2)冷发落惩治结束后取落模具投入热水中升温,可消除40%-60%冷处置应力,升温至室温后应及早回火,冷处置应力进一步消除,避免冷发落惩治裂纹形成,获得稳定组织性能,保障模具产品存放和使用中不发生畸变。

  20一百年60时期末,英国海军研制了Mn-Cu系实用孪晶型减振合金Sonostone(成分为:Cu37百分之百、Al4.25百分之百、Fe3百分之百、Ni1.5百分之百、余为Mn),随后就美国国际铜研究联合公司也开发出Incramute变形Mn-Cu合金(含Mn40百分之百-48百分之百,All.4百分之百-2.5百分之百,余为Cu),二者分别经580℃×2h水冷或450℃×4h水冷和750℃×1/2h水冷后具有令人满意的阻尼性能,并成功地用作潜艇和鱼雷螺旋桨的材料。这也掀起了Mn-Cu阻尼合金研究的兴盛。近年来,对铸造Mn-Cu阻尼合金的研究较多,而对变形Mn-Cu阻尼合金的研究较少;对Mn-Cu阻尼合金的阻尼机制研究较多,而对其工程应用研究较少。鉴于此,本文研究了成分为Mn-20Cu-5Ni-2Fe(原子分数,百分之百)的变形Mn-Cu阻尼合金的力学性能及阻尼特性,并通过对比试验测试了其桶形构件的减震性能。
  实验用Mn-Cu合金以电解锰、电解铜、工业纯铁、电解镍为原料。合金在ZG-25A型真空感应炉内熔炼。铸锭经过均匀化热发落惩治后,热锻成板材,经900℃×1h,炉冷,线切割成准1mm的丝材。热锻后的板材经3次冷轧成2mm的板材,然后加工成无盖圆桶构件,热发落惩治工艺同丝材,尺寸为320mm×30mm×2mm。对比材料使用18-8不锈钢,不进行热发落惩治。
  该Mn-Cu阻尼合金经退火发落惩治后具有良好的综合力学性能。抗拉强度在530MPa以上,屈服强度超过300MPa,断后伸长率也超过了30百分之百。该Mn-Cu合金同18-8不锈钢相比,具有显著的高阻尼减振特性。Mn-Cu合金的阻尼效果随应变振幅的增加迅速增加,在2×10-4左右出现平台并一直保持下去。Mn-Cu阻尼合金圆桶构件的加速度自由衰减速度明显快于18-8不锈钢,表现出高减振降噪性能。在受迫振动条件下,当激振频率在20~400Hz变化时,Mn-Cu阻尼合金的整体加速度最大峰值较18-8不锈钢低。随着激振力的增大,两构件的加速度响应均增大,但Mn-Cu阻尼合金试样的加速度响应峰值较18-8不锈钢试样显著降低。
  
  电渣重熔精炼过程中,精炼渣的成分对钢液中相关合金元素的精确控制十分要紧。研究表明,用La2O3-Al2O3-CaF2接替旧渣系Al2O3-CaF2(30:70,质量比)冶炼某些钢种时,可显著改善重熔后的铸件表面质量,并且在重熔的过程中,La2O3可被还原成镧进入钢中。稀土经过电渣重熔法加入,可降低稀土的加入成本,进入钢中的稀土量与渣中稀土氧气气化物的活度有关。
  北京科技大学的学者为了精确控制电渣重熔过程钢液的稀土含量,根据炉渣结构共存理论和相关相图,建立了La2O3-Al2O3-CaF2渣系的组元作用浓度计算模型,考察了炉渣成分、温度对渣中La2O3活度的影响。研究结果表明:模型计算的作用浓度值NLa2O3与文献实测的La2O3活度值吻合较好,说明本模型能够较好地反映该渣系的结构本质;La2O3活度随着渣系中Al2O3和CaF2含量的增加而降低,且Al2O3降低La2O3活度的能力比CaF2强;在成分为30百分之百La2O3、20百分之百Al2O3、50百分之百CaF2(质量分数,下同)时,La2O3活度随着温度的升高而升高。因此,本模型能够对La2O3-Al2O3-CaF2渣系中La2O3活度进行定量分析,为电渣重熔过程精确控制钢液的稀土含量提供理论参考。

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