【摘 要】
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该文通过计算机数值模拟、光镜、扫描电镜、透射电镜和电子能谱等现代化手段研究了热锻模具钢的失效形式、失效原因以及提高热锻模具钢使用寿命的有效方法和稀土-铌复合变质
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该文通过计算机数值模拟、光镜、扫描电镜、透射电镜和电子能谱等现代化手段研究了热锻模具钢的失效形式、失效原因以及提高热锻模具钢使用寿命的有效方法和稀土-铌复合变质处理对铸造3Cr2MoWVNi热锻模具钢的组织、性能的影响.研究结果表明,热锻模具失效的主要原因是热机械应力引起模具表面的热疲劳裂纹和热疲劳剥落;延长热锻模具使用寿命的方法是提高其力学性能和热疲劳性能.稀土-铌复合处理,能细化试验钢组织,改善马氏体形态,增加板条马氏体数量,减少了针片状马氏体比例,促使组织中出现残余奥氏体薄膜,改善回火碳化物、夹杂物形态、大小、数量和分布,使回火碳化物和夹杂以细小球状均匀弥散分布于晶内,完全消除了沿晶界聚集分布的Ⅱ类硫化物夹杂对钢性能的危害,从而使铸造热锻模具钢的性能大幅度改善.与未变质的同种试验钢相比,稀土、铌复合处理使铸造3Cr2MoWVNi热锻模具钢的冲击韧性提高了1.9倍,达到72/cm<2>,与锻造热锻模具钢相当;断裂韧性提高了70.6﹪,达到58.9MPaM<1/2>;常温抗拉强度和高温抗拉强度分别提高234MPa和179MPa,达到1468MPa和994MPa,热疲劳性能也得到了改善.在相同试验条件下,700次热冲击试验后,稀土—铌复合变质处理的使试验钢,其热疲劳裂纹长度仅为未变质处理的31﹪,而且裂纹扩展均匀.可见,稀土—铌复合变质处理能大幅度提高试验钢的力学性能和热疲劳性能,这必将会大大延长其使用寿命.
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