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表面织构对H13模具钢激光熔覆残余应力影响分析 被引量：2
1
作者 赵昌龙 于子策 +3 位作者 杜伟龙 张自豪 白宇阳 张书豪 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期21-27,共7页
在H13模具钢多层激光熔覆过程中,通过预置表面织构以降低激光熔覆后模具钢熔覆层的残余应力,减少其裂纹的产生。首先,对待加工表面进行预处理,预置正方形表面织构,并利用Ansys软件APDL语言模拟激光熔覆过程,对熔覆过程中的温度场和应力... 在H13模具钢多层激光熔覆过程中,通过预置表面织构以降低激光熔覆后模具钢熔覆层的残余应力,减少其裂纹的产生。首先,对待加工表面进行预处理,预置正方形表面织构,并利用Ansys软件APDL语言模拟激光熔覆过程,对熔覆过程中的温度场和应力场进行了耦合分析研究;其次,结合正交实验模拟结果研究预置织构对激光熔覆层温度场和残余应力的影响;最后,进行实验测定。研究结果表明,对正交仿真实验结果进行均值化分析可知,最优熔覆参数为激光功率P=400 W,扫描速率v=20 mm/s,激光光斑半径R=0.8 mm,影响熔覆层残余应力的影响程度顺序依次为激光功率>激光光斑半径>扫描速率。将最优参数下有、无织构的仿真及实际加工结果进行对比,仿真结果中有织构激光熔覆后工件表面的残余应力降低了25.96%,实际熔覆后有织构工件表面的残余应力18.55%。因此通过在H13模具钢基体表面预置织构的方法,可以降低熔覆层残余应力,从而减少或消除裂纹的产生,在利用激光熔覆进行模具再制造过程中可以起到积极有效的作用。 展开更多
关键词 残余应力 激光熔覆 表面织构 有限元分析 H13模具钢
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多向锻造4Cr5MoSiV1模具钢的组织与性能研究
2
作者 李科 陈建华 李相军 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期128-132,共5页
为了研究多向锻造4Cr5MoSiV1模具钢的显微组织以及高温性能,对该模具钢试样进行了多向锻造处理,并与多向锻造前的坯料试样进行对比,测试和分析了试样的显微组织、450℃高温测试环境下的力学性能和耐磨损性能。结果表明:多向锻造显著细... 为了研究多向锻造4Cr5MoSiV1模具钢的显微组织以及高温性能,对该模具钢试样进行了多向锻造处理,并与多向锻造前的坯料试样进行对比,测试和分析了试样的显微组织、450℃高温测试环境下的力学性能和耐磨损性能。结果表明:多向锻造显著细化了内部晶粒,改善了试样内部显微组织,明显提高了试样高温力学性能和高温耐磨损性能。与多向锻造前4Cr5MoSiV1模具钢坯料试样相比较,多向锻造后该模具钢锻造试样在450℃高温测试环境下的抗拉强度增大幅度达60.78%,屈服强度增大幅度达73.54%,摩擦磨损5 min后的磨损体积减小幅度达52.78%,摩擦磨损20 min后的磨损体积减小幅度达55.76%。 展开更多
关键词 4Cr5MoSiV1模具钢 多向锻造 高温力学性能 高温耐磨损性能
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工模具钢中碳化物控制
3
作者 李万明 伍思源 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第4期309-321,331,共14页
本文中归纳了工模具钢中碳化物的析出温度、类型,以及不同种类碳化物的形成机理,并综述了国内外对工模具钢中碳化物控制的研究方法和进展情况,分别介绍了工模具钢中碳化物的多种控制方法,包括添加孕育剂或微合金化元素、调控冷却速率、... 本文中归纳了工模具钢中碳化物的析出温度、类型,以及不同种类碳化物的形成机理,并综述了国内外对工模具钢中碳化物控制的研究方法和进展情况,分别介绍了工模具钢中碳化物的多种控制方法,包括添加孕育剂或微合金化元素、调控冷却速率、采用机械/电磁搅拌技术、优化热加工与热处理工艺等.通过显微表征技术与计算机模拟技术的结合,深入揭示了碳化物的形成机理;此外,系统阐明了热加工工艺参数对碳化物破碎分解的调控机制,以期为精准控制碳化物形貌特征提供理论依据. 展开更多
关键词 工具钢 模具钢 碳化物 凝固过程控制 形成机理
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高温扩散退火对4Cr5Mo2V热作模具钢液析碳化物溶解行为和晶粒度的影响
4
作者 岳斌 陈欣钰 +4 位作者 左鹏鹏 郭富玉 闵娜 季灯平 冯培忠 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期63-70,共8页
在不同温度(1120,1170,1220,1270℃)和不同保温时间(5,10 h)下对电弧冶炼+电渣重熔制备的4Cr5Mo2V热作模具钢进行高温扩散退火处理,研究了退火温度和保温时间对钢中液析碳化物溶解行为和晶粒度的影响。结果表明:高温扩散退火可有效消除4... 在不同温度(1120,1170,1220,1270℃)和不同保温时间(5,10 h)下对电弧冶炼+电渣重熔制备的4Cr5Mo2V热作模具钢进行高温扩散退火处理,研究了退火温度和保温时间对钢中液析碳化物溶解行为和晶粒度的影响。结果表明:高温扩散退火可有效消除4Cr5Mo2V钢中的长条形、鱼骨状、近球形和不规则块状富钼型和富钒型液析碳化物;1220℃保温10 h退火后富钼型液析碳化物完全溶解,而富钒型液析碳化物在1270℃保温10 h才能基本溶解,这一差异源于元素钒与碳的强结合能及富钒型碳化物的高熔点和高热稳定性。建立了4Cr5Mo2V钢在高温扩散退火过程中晶粒长大的数学模型,模型显示晶粒尺寸随高温扩散退火温度升高呈指数增长,随保温时间延长呈幂函数增长,温度是主导晶粒粗化的关键参数。综合考虑液析碳化物消除效果和组织不出现晶界过热这两个因素,4Cr5Mo2V钢最佳的高温扩散退火工艺为1270℃保温10 h。 展开更多
关键词 高温扩散退火 热作模具钢 液析碳化物 晶粒尺寸
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3Cr2MnNiMoBi模具钢的热变形行为及热加工图分析
5
作者 孟祥峰 任津毅 +3 位作者 王新宇 杨立新 刘刚 李长生 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期29-36,共8页
利用热力模拟试验机研究了3Cr2MnNiMoBi钢在变形温度800~1150℃以及应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为,根据不同变形条件下的峰值应力构建了实验钢的本构方程,计算了实验钢的热变形激活能,并基于动态材料模型绘制了不同应变条件下... 利用热力模拟试验机研究了3Cr2MnNiMoBi钢在变形温度800~1150℃以及应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为,根据不同变形条件下的峰值应力构建了实验钢的本构方程,计算了实验钢的热变形激活能,并基于动态材料模型绘制了不同应变条件下的热加工图。结果表明,在热变形过程中,变形温度升高和应变速率降低有利于发生动态再结晶。同时随着应变的增大,实验钢的加工失稳区向高温高应变速率区域移动,失稳区面积逐渐增大。3Cr2MnNiMoBi钢的最佳热加工窗口为(1060~1150 )℃×(0.01~1) s^(-1)。 展开更多
关键词 3Cr2MnNiMoBi模具钢 热变形 流变曲线 本构方程 热加工图
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碲对Cr12MoV冷作模具钢加工性能的影响 被引量：1
6
作者 刘松涛 伦明睿 +3 位作者 陈炜 周茂华 唐佳丽 付建勋 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期38-43,共6页
采用非真空冶炼制备了不同碲含量的Cr12MoV冷作模具钢,并进行调质使硬度均为60 HRC,研究了碲对试验钢中夹杂物的影响,通过铣削、钻削试验及表面粗糙度测试量化评估了碲对加工性能的影响。结果表明:通过碲改质,试验钢中可形成(Cr,Mn)Te包... 采用非真空冶炼制备了不同碲含量的Cr12MoV冷作模具钢,并进行调质使硬度均为60 HRC,研究了碲对试验钢中夹杂物的影响,通过铣削、钻削试验及表面粗糙度测试量化评估了碲对加工性能的影响。结果表明:通过碲改质,试验钢中可形成(Cr,Mn)Te包裹MnS的MnS-(Cr,Mn)Te复合夹杂物和(Cr,Mn)Te夹杂物,随着碲含量增加,夹杂物数量增多,尺寸增大,形状趋向球形;随着碲含量增加,试验钢的铣削力、钻削力和铣削后的表面粗糙度减小,加工性能提高,表面加工质量改善。 展开更多
关键词 冷作模具钢 碲改质 切削力 表面粗糙度
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4Cr5MoVSi模具钢的Al合金化与组织性能研究
7
作者 刘校培 徐慧 +4 位作者 李攀 陈秋莉 魏政顺 郭晓光 卢志安 《矿冶工程》 北大核心 2025年第5期181-185,共5页
采用光学显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验机等手段,研究了Al元素含量对淬回火态4Cr5MoVSi模具钢微观组织、物相、硬度、拉伸和冲击性能的影响。结果表明,Al含量为0~0.6%(质量分数,下同)的淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的组织为马氏体,Al含... 采用光学显微镜、透射电子显微镜、拉伸试验机等手段,研究了Al元素含量对淬回火态4Cr5MoVSi模具钢微观组织、物相、硬度、拉伸和冲击性能的影响。结果表明,Al含量为0~0.6%(质量分数,下同)的淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的组织为马氏体,Al含量为1.2%~1.8%的淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的组织为马氏体外+δ铁素体。未添加Al和添加0.3%~1.8%Al的淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的物相主要为α-Fe和M_(7)C_(3)相。Al含量为0.3%~1.2%的淬火态、淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的硬度变化幅度较小,当Al元素含量增加至1.8%时,淬火态和淬回火态模具钢的硬度显著减小。加入适量的Al元素有助于提升淬回火态4Cr5MoVSi模具钢的室温抗拉强度、断后伸长率和冲击韧性,添加1.2%Al元素的淬回火态4Cr5MoVSi模具钢具有较高的硬度、抗拉强度和冲击韧性。 展开更多
关键词 4Cr5MoVSi 模具钢 Al合金化 淬回火 显微组织 力学性能
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锻造比对H13模具钢高温性能的影响
8
作者 刘艳宾 徐数 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期142-145,共4页
为了分析锻造比对H13模具钢高温性能的影响,采用不同的锻造比对H13模具钢试样进行锻造试验,并对其在500℃高温环境下的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能进行了测试与对比分析。结果表明:随锻造比从3逐步增加到7,H13模具钢... 为了分析锻造比对H13模具钢高温性能的影响,采用不同的锻造比对H13模具钢试样进行锻造试验,并对其在500℃高温环境下的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能进行了测试与对比分析。结果表明:随锻造比从3逐步增加到7,H13模具钢试样的高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和高温拉伸性能均先提高后下降。与锻造比为3相比,在锻造比为6时获得的H13模具钢试样在500℃高温环境下磨损30 min后的磨损体积减小幅度为33.55%、氧化10 h后的单位面积质量增重减小幅度48.33%、抗拉强度增大幅度14.45%、屈服强度增大幅度15.78%。在始锻温度1120℃、终锻温度920℃和模具预热温度300℃等工艺参数均不变的情况下,H13模具钢的锻造比优选为6。 展开更多
关键词 锻造比 H13模具钢 高温耐磨损性能 抗高温氧化性能 高温拉伸性能
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18Ni300模具钢SLM成形质量评价及工艺优化 被引量：3
9
作者 杨钦文 仪传明 +2 位作者 肖罡 戴璐祎 李伟奇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期90-97,共8页
采用选区激光熔化工艺(SLM)制备了18Ni300模具钢试样,通过定量分析激光功率、扫描间距和扫描速度等工艺参数对成形试样相对密度和表面粗糙度等成形质量指标的影响,提出了一种基于相对密度和表面粗糙度的成形质量评价方法,构建了多工艺... 采用选区激光熔化工艺(SLM)制备了18Ni300模具钢试样,通过定量分析激光功率、扫描间距和扫描速度等工艺参数对成形试样相对密度和表面粗糙度等成形质量指标的影响,提出了一种基于相对密度和表面粗糙度的成形质量评价方法,构建了多工艺参数对成形质量的预测模型,实现了基于NSGA-Ⅱ算法的工艺参数多目标优化。结果表明:随着激光功率、扫描速度和扫描间距的增大,相对密度先增大后减小,表面粗糙度先减小后增大;工艺参数与相对密度和表面粗糙度属于非线性映射关系,结合方差分析和NSGA-Ⅱ算法确定了相对密度和表面粗糙度的Pareto最优解集;最优工艺参数(激光功率202.7 W、扫描速度909.1 mm·s^(-1)、扫描间距0.078 mm)下,试样相对密度为0.99、表面粗糙度为16.7μm、硬度为298.5 HV。 展开更多
关键词 18Ni300模具钢 选区激光熔化 质量评价 工艺优化 多目标优化
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表面圆形凹坑微织构对DC53模具钢的摩擦学性能影响 被引量：2
10
作者 杨程 彭迎娇 +2 位作者 刘思琪 陈林 谢晓东 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-217,共10页
为了探究微织构对DC53冷作模具钢表面摩擦学性能的影响,基于有限元法研究了模具钢表面圆形凹坑微织构的最优深度,采用飞秒激光加工了不同面密度的圆形凹坑微织构模具钢试样,并通过开展摩擦磨损实验研究了不同润滑状态下面密度对模具钢... 为了探究微织构对DC53冷作模具钢表面摩擦学性能的影响,基于有限元法研究了模具钢表面圆形凹坑微织构的最优深度,采用飞秒激光加工了不同面密度的圆形凹坑微织构模具钢试样,并通过开展摩擦磨损实验研究了不同润滑状态下面密度对模具钢摩擦学性能的影响规律。结果表明,DC53冷作模具钢表面的圆形凹坑微织构在直径为Φ140μm,织构深度为50μm时表现出最大油膜承载力与最小摩擦因数;随着圆形凹坑微织构面密度的增加,充分润滑时模具钢表面的摩擦因数先减小后增大,面密度为20%时平均摩擦因数最小,相较于无织构模具钢降低了51.35%;少油润滑与干摩擦时,模具钢表面摩擦因数随着面密度的增加逐渐降低;面密度为30%时,模具钢表面平均摩擦因数最小,较无织构模具钢分别降低了35.84%与15.02%。微织构的存在提升了模具钢表面不同润滑状态下的减摩性能;充分润滑时效果最好,干摩擦时也明显改善了模具钢表面的黏着磨损。 展开更多
关键词 表面微织构 冷作模具钢 润滑状态 数值模拟 摩擦磨损
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4Cr5MoSiV1热作模具钢循环渗氮及热疲劳行为研究 被引量：3
11
作者 刘海建 韩笑 陈杰 《热加工工艺》 北大核心 2024年第2期24-29,共6页
针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试... 针对4Cr5MoSiV1热作模具钢在使用过程中经受熔融铝液及冷却液的循环冲击,在热应力作用下容易产生热疲劳失效的问题。采用可控循环气体渗氮的方法分别在回火态和热疲劳态模具钢表面制备无铁氮化合物和有化合物的渗层,进行热疲劳性能测试。结果表明:循环渗氮制备的无化合物的渗层可以有效延缓热疲劳裂纹的萌生,抗热疲劳性能优于有化合物的渗层。同时,在裂纹产生前进行二次渗氮可以补充氮原子,重置压应力并增加硬度,进一步提升热疲劳抗性。 展开更多
关键词 热作模具钢 可控循环气体渗氮 铁氮化合物 热疲劳性能
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中国模具钢现状及发展(Ⅰ) 被引量：75
12
作者 崔崑 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-5,10,共6页
综述了中国模具钢的发展状况 ,分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三类 ,可以认为中国已建立了较完整的模具钢钢种系列 ,其中一些钢的性能达到国际先进水平。
关键词 模具钢 冷作模具钢 热作模具钢 塑料模具钢
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H13热作模具钢热处理工艺研究 被引量：10
13
作者 马鸣蔚 唐亮 +4 位作者 刘馨忆 李天祥 胡敏 李晋 王旭 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第6期9-16,25,共9页
采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及拉伸试验等设备研究了不同淬火温度和回火温度对H13热作模具钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明:通过进行二次回火处理,并适当降低回火温度,可以有效地析出更多细小、弥散分布的碳化物,并... 采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度仪及拉伸试验等设备研究了不同淬火温度和回火温度对H13热作模具钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明:通过进行二次回火处理,并适当降低回火温度,可以有效地析出更多细小、弥散分布的碳化物,并充分释放淬火应力。H13热作模具钢的硬度和强韧性得到了显著提升。在淬火温度为1 000℃、回火温度为520℃进行二次回火时的力学性能较好,回火马氏体尺寸较小,组织分布更均匀。此条件下的硬度为487 HV,抗拉强度可达到1 779 MPa,伸长率为11.5%。通过拉伸断口形貌的分析可看出,经过回火工艺处理后的样品断口呈现出大量的韧窝,其断裂特征表现为典型的韧性断裂。此外,还对H13钢在520~600℃回火过程中的软化行为进行了动力学建模。 展开更多
关键词 H13热作模具钢 显微组织 力学性能 热处理
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稀土合金化对高碳高合金工模具钢的影响 被引量：3
14
作者 戴宇恒 满廷慧 +3 位作者 李朋 徐乐钱 刘宇 韦习成 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期226-233,共8页
莱氏体共晶碳化物粗大不均是严重影响高碳高合金工模具钢使役性能的不利因素。除了改变凝固冷却条件调控莱氏体共晶碳化物以外,国内外在利用稀土合金化手段改善共晶碳化物的形貌与分布方面也进行了大量研究,来提高高碳高合金工模具钢的... 莱氏体共晶碳化物粗大不均是严重影响高碳高合金工模具钢使役性能的不利因素。除了改变凝固冷却条件调控莱氏体共晶碳化物以外,国内外在利用稀土合金化手段改善共晶碳化物的形貌与分布方面也进行了大量研究,来提高高碳高合金工模具钢的热加工性能与韧性。本文简要介绍了高碳高合金工模具钢的生产工艺现状,阐述了高碳高合金工模具钢稀土合金化的研究进展,对比总结了稀土合金化研究现状中稀土元素的添加技术与添加量。另外,重点梳理了稀土合金化对高碳高合金工模具钢组织与性能的影响。最后,展望了稀土高碳高合金工模具钢的工业化生产与应用。 展开更多
关键词 高碳高合金工模具钢 生产工艺 稀土合金化 共晶碳化物
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热作模具钢磨损性能的研究现状 被引量：2
15
作者 黎芩 卜恒勇 +1 位作者 李萌蘖 韩久彦 《热加工工艺》 北大核心 2024年第1期1-5,共5页
磨损是热作模具的主要失效形式之一,了解材料磨损机理和开发改善材料磨损性能的方法对提高模具寿命具有重要意义。本文对热作模具钢磨损性能的研究现状进行了阐述,对影响磨损性能的因素和改善磨损性能的方法进行了探讨和总结,并对热作... 磨损是热作模具的主要失效形式之一,了解材料磨损机理和开发改善材料磨损性能的方法对提高模具寿命具有重要意义。本文对热作模具钢磨损性能的研究现状进行了阐述,对影响磨损性能的因素和改善磨损性能的方法进行了探讨和总结,并对热作模具钢磨损性能的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 热作模具钢 磨损机理 磨损性能
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新型Cr-Mo-V型热作模具钢高温流变应力模型 被引量：1
16
作者 元亚莎 石如星 +4 位作者 王文焱 徐恩献 王九花 张玉栋 元莎 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期124-131,共8页
通过热压缩实验,获得实验钢在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.001~5 s^(-1)和最大真应变为0.916条件下的真应力-真应变曲线。结果表明:在本实验选取的变形条件下,新型Cr-Mo-V钢呈现出典型的动态再结晶特征,变形温度高于1050℃且应... 通过热压缩实验,获得实验钢在变形温度为950~1200℃、应变速率为0.001~5 s^(-1)和最大真应变为0.916条件下的真应力-真应变曲线。结果表明:在本实验选取的变形条件下,新型Cr-Mo-V钢呈现出典型的动态再结晶特征,变形温度高于1050℃且应变速率低于0.1 s^(-1)时,动态再结晶特征更明显;同一变形温度下,峰值应力和峰值应变随应变速率的提高呈增大趋势;同一应变速率下,峰值应力和稳态应力随变形温度的升高逐渐降低。采用多元线性回归法获得与峰值应力对应的Arrhenius方程模型参数,基于此建立了实验钢的高温流变应力本构模型。利用创建的不同应变下本构方程材料常数的八次多项式对实验钢的流变应力进行计算,应变补偿相关系数R和平均绝对相对误差e AARE分别为0.98902和3.21%,计算数据与实验数据吻合良好。 展开更多
关键词 热作模具钢 热压缩 流变应力 本构方程 八次多项式
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H13模具钢电子束选区熔化热行为的模拟研究 被引量：1
17
作者 张攀 付永红 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期19-26,共8页
为了提高H13模具钢在电子束选区熔化技术过程中成型件的表面质量,并探明其成型过程缺陷问题的原因,文章基于离散元法建立了随机分布的金属粉末床模型,对熔体的热流体动力学行为进行数值模拟。单道结果表明,当电子束功率从600 W提高到1 0... 为了提高H13模具钢在电子束选区熔化技术过程中成型件的表面质量,并探明其成型过程缺陷问题的原因,文章基于离散元法建立了随机分布的金属粉末床模型,对熔体的热流体动力学行为进行数值模拟。单道结果表明,当电子束功率从600 W提高到1 080 W,扫描速度为1.5 m/s时,单道熔池平均深度从15.2μm增加到49.2μm,单道熔池宽度从79.2μm增加到140.1μm,同时发现电子束功率为960 W,单熔道形貌表面质量最好。双道结果表明,Z型扫描路径会导致熔道的一端形貌粗糙,S型扫描路径熔道内易形成热量累积现象。当电子束能量较低时,会出现球化效应和单道不平直现象。当电子束能量较高时,熔道易出现热量累积现象,影响后续的熔道形貌和尺寸。 展开更多
关键词 H13模具钢 电子束选区熔化 数值模拟 球化效应 不平直现象
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碲对40Cr13塑料模具钢加工性能的影响 被引量：2
18
作者 周茂华 钟亮美 +2 位作者 唐佳丽 陈炜 付建勋 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期49-55,共7页
对硬度为41,38,36 HRC的无碲低硫(硫质量分数为0.003%)40Cr13钢,41 HRC的含碲中硫(碲质量分数为0.003%,硫质量分数为0.022%)40Cr13钢以及硬度为33,41 HRC的无碲高硫(硫质量分数为0.070%)40Cr13钢进行了铣削、钻削及抛光试验,分析了夹杂... 对硬度为41,38,36 HRC的无碲低硫(硫质量分数为0.003%)40Cr13钢,41 HRC的含碲中硫(碲质量分数为0.003%,硫质量分数为0.022%)40Cr13钢以及硬度为33,41 HRC的无碲高硫(硫质量分数为0.070%)40Cr13钢进行了铣削、钻削及抛光试验,分析了夹杂物的形貌与显微硬度,研究了碲对试验钢加工性能的影响。结果表明:相比无碲低硫钢,含碲中硫钢中夹杂物主要为MnS,尺寸增大,长宽比几乎未变,多为椭球状;无碲高硫钢中夹杂物主要为MnS,数量、尺寸、长宽比均增加,为长条状;碲在硫化物中的固溶使得含碲中硫钢中硫化物的显微硬度增大;相同硬度下,含碲中硫钢的铣削力、钻削力、铣削后的表面粗糙度相比无碲低硫钢更小,加工性能更好,但抛光后表面粗糙度更大,抛光性能略差。 展开更多
关键词 易切削模具钢 碲改质 切削力 表面粗糙度 抛光性能
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基于机器学习模具钢大型锻件力学性能预测 被引量：2
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作者 王孟超 武川 +1 位作者 孟亚飞 姚磊 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期198-208,共11页
目的为了预测模具钢大型锻件热处理后的力学性能,构建多种机器学习算法,探索出一种高效可行的算法来预测模具钢大型锻件的硬度、抗拉强度、屈服强度。方法以热作模具钢为研究对象进行热处理试验和力学性能检测得到模具钢大型锻件热处理... 目的为了预测模具钢大型锻件热处理后的力学性能,构建多种机器学习算法,探索出一种高效可行的算法来预测模具钢大型锻件的硬度、抗拉强度、屈服强度。方法以热作模具钢为研究对象进行热处理试验和力学性能检测得到模具钢大型锻件热处理后的力学性能数据集,先对其进行预处理,包括噪音消除和标准化等,以得到高质量的力学性能数据集。使用随机森林特征重要性分析法对输入参数进行筛选,去除弱相关变量降低预测算法的复杂度。随后构建随机森林算法、决策树算法、BP神经网络算法。综合对比各算法预测精度,选出最优的算法模型,对算法进行验证并应用。结果最终建立了硬度、抗拉强度、屈服强度预测算法,其中随机森林算法的确定系数R2分别为0.9539、0.9241、0.9320,决策树算法的确定系数R2分别为0.9485、0.9069、0.9280,BP神经网络算法的确定系数R2分别为0.8047,0.7921,0.7937。结论通过对比分析,随机森林算法表现出最高的预测精度,且随机森林算法对力学性能的预测误差基本保持在5%以内。说明通过该算法,可以实现模具钢大型锻件的力学性能预测,大大节省了研究和实验成本,能够极大地加快高性能材料的筛选。 展开更多
关键词 机器学习 模具钢 预测模型 力学性能 随机森林
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球化退火冷却速率对SR19热作模具钢组织和硬度的影响 被引量：1
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作者 李奎岑 吴日铭 +2 位作者 周光富 陈雨飞 许艺 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期55-61,共7页
利用DEFORM软件模拟得到大尺寸(200 mm×800 mm×2 000 mm)SR19热作模具钢在退火降温过程中不同深度位置的温度场,根据降温曲线设计该钢小尺寸试样的球化退火工艺,如下:将试样加热至860℃保温2 h,分别以不同速率(15,30,45,60℃&... 利用DEFORM软件模拟得到大尺寸(200 mm×800 mm×2 000 mm)SR19热作模具钢在退火降温过程中不同深度位置的温度场,根据降温曲线设计该钢小尺寸试样的球化退火工艺,如下:将试样加热至860℃保温2 h,分别以不同速率(15,30,45,60℃·h^(-1))缓冷至740℃保温4 h,再炉冷至500℃后空冷至室温。分析了冷却速率对试样组织和硬度的影响。结果表明:随着冷却速率增大,试样中的先共析铁素体含量和碳化物分布均匀程度均先减小后增大,球化率先保持平稳后快速下降,退火硬度先减小后增大;当冷却速率为45℃·h-1时得到的显微组织最佳,碳化物分布均匀,球化率较高,先共析铁素体含量较少且出现了硬度的回落。先共析铁素体产生的原因主要是退火过程中冷却速率的控制不当导致奥氏体优先转变为铁素体并保留在最终组织中。 展开更多
关键词 热作模具钢 球化退火 先共析铁素体 冷却速率 球化率
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