采用三维热力耦合弹塑性有限元软件及其接触分析技术,在准确制定相关边界条件基础上对φ200mm规格的热作模具钢二机架热连轧过程的金属三维流动进行了有限元模拟,准确地计算了力学参数(如轧制力和力矩)的分布情况并对轧辊强度进行了分析,从中确定了安全可行的轧制方案

研究了含硅量为1.5%(质量分数)的高硅马氏体型热作模具钢(SDH3)的内耗谱与显微结构之间的关系.实验用SDH3钢采用1060℃保温30min油冷淬火和不同回火工艺处理.试样的温度-内耗谱(TDIF)的测量在振动仪上进行,采用自由衰减法,测量温度区间为室温至750℃.实验结果表明:SDH3钢的TDIF谱线主要是Snoek峰和SKK峰这两种机制的内耗峰;随着回火温度的升高,内耗峰峰高均逐渐降低,并且峰位也发生改变;当回火温度达到650℃时,内耗峰完全消失而只剩下背景内耗;随着回火保温时间的延长,内耗峰峰高和峰位都发生变化,并从扩散控制再分配机理的角度对这些变化进行了分析讨论

研究了在没有压下辊的情况下滚压冲裁过程的运动学特性,据此提出了通孔滚压冲裁模具的设计方案.在此基础上,利用ABAQUS有限元软件进行了基于Shear Failure韧性断裂准则和任意拉格朗日一欧拉自适应网格技术的45号钢薄板滚压冲裁过程有限元仿真,分析了主要参数对断面质量的影响.仿真结果表明:方形孔滚压冲裁时,前后刃口依次经历板带弯曲、凸模压入、裂纹产生和发展、断裂和凸模拔出五个阶段;滚压冲裁断面的主要质量缺陷包括断面垂直度、毛刺、塌角、压痕等;影响滚压冲裁断面质量的主要因素包括侧隙、凸模高度、辊子半径等.减小标称侧隙和凸模高度、增大辊子半径均会使断面质量提高,其中又以对断面垂直度和毛刺高度的影响更为明显.对于45号钢一类的碳钢,后刃口标称侧隙以板厚的5%-10%为宜,前刃口标称侧隙可以更小:辊子半径应以大于板厚的100-150倍为宜;在保证板材完全断裂的前提下,应使凸模高度尽量减小

运用模糊信息处理方法，通过对大量的楔横轧模具设计的实际数据进行模糊处理，进而得出断面收缩率φ与成形角α、展宽角β的模糊关系.依据模糊关系，选择合理的推理方法，确定出工艺参数，解决了模具设计智能CAD中工艺参数的自动选取问题．

采用逐步熔融凝固法制备了WC-65Mn复合材料,用扫描电子显微镜观察试样的微观形貌和组织结构,并用IMAGETOOL软件分析不同试样的扫描图像,定量测定增强相WC颗粒的分布状况,同时测量材料的抗弯强度和硬度.研究证明电源功率和模具下降速率对增强相WC颗粒的分布状况和力学性能有重要的影响.电源功率应在5.5~7.5kW之间,模具下降速度为8~10mm/min

介绍了传统电炉的返回吹氧法生产Cr12型高合金模具钢的工艺特点.通过分析传统工艺的优劣,针对\EBT+LF\二步法冶炼工艺的特点,客观上确定了新工艺流程冶炼该钢种的可行性.通过合理安排电弧炉生产,总结生产中的各种要求,逐步解决了新工艺冶炼Cr12模具钢中存在的困难.产品质量检验表明:使用该生产工艺,Cr12型模具钢成分稳定,终点控制命中率高,有利于保持产品质量的稳定性.氧化法冶炼Cr12型模具钢较之返回吹氧法有明显的经济效益,合计吨钢效益达到787元/t

化学气相沉积(CVD)TiN涂层在模具上涂复3~10μm可使模具寿命提高3~4倍。本文研究指出:沉积温度对沉积速率、涂层硬度及对基体Cr12MoV硬度和尺寸都有影响。在950~1000℃间可以得到接近化学计量的TiN,其硬度Hv1≈20000N/mm2,基体尺寸变化在万分之五以内

冷作模具钢Cr12Mo1V1因C含量和Cr含量高,铸态下在晶界析出大量网状共晶碳化物,锻造后仍会存在大量大块长条状碳化物,且呈带状分布,使钢的热塑性降低,易产生裂纹,限制了其应用.本文研究添加Mg对Cr12Mo1V1钢碳化物及热塑性的影响.随着钢中Mg含量增加,铸态下网状共晶碳化物被打断且被细化,使其在后期的锻造中更容易被打散.同时,锻态下碳化物的平均尺寸随着Mg含量增加而减小,呈均匀弥散分布.碳化物尺寸和分布状态的改善提高了钢的热塑性

采用热膨胀仪测定Al质量分数分别为0.77%和1.43%以及无Al的热挤压模具钢SDAH13的连续冷却转变曲线，并结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度仪分析Al元素对SDAH13钢相变点、连续转变规律、组织以及硬度的影响.结果表明：Al元素显著提高SDAH13钢的Ac1、Ac3和Ms点，降低淬火残留奥氏体含量，同时扩大铁素体及奥氏体两相区.在1060℃奥氏体化温度下，Al元素对SDAH13钢贝氏体相变的临界冷速（0.30℃·s-1）无明显影响，但使贝氏体相区变宽，Al质量分数分别为0.77%和1.43%的SDAH13钢的珠光体相变的临界冷速（0.05℃·s-1和0.3℃·s-1）均高于无Al的SDAH13钢的临界冷速（0.02℃·s-1），且Al质量分数为1.43%的SDAH13钢在0.02—0.08℃·s-1冷速下出现先共析铁素体组织.Al的加入还使SDAH13钢淬火硬度有所降低

采用MTS®热机械疲劳电液伺服试验机研究了4Cr5MoSiV1热作模具钢400~700℃范围内拉压对称机械应变控制的同相及反相热机械疲劳行为.结果表明：当应变幅为±0.50%时，4Cr5MoSiV1钢反相热机械疲劳寿命约为同相的60%；无论同相还是反相加载，应力-应变滞后回线均呈现不对称性，同相加载时表现为平均压缩应力，反相加载时表现为平均拉伸应力.两种加载方式下，最大应力与最大应变及峰值温度均不同步，在高温半周出现应力松弛现象.此外，高温半周呈现持续循环软化，而低温半周呈现初始循环硬化，随后持续循环软化的特征.同相加载时断口以主裂纹、撕裂脊和准解理特征为主，裂纹少而深；反相加载时断口以疲劳条纹和大量的凹坑特征为主，裂纹多而浅