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H13超高强钢热冲压模具同质化激光熔覆修复工艺研究
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作者 姜波 孙福臻 《热加工工艺》 北大核心 2025年第17期38-44,共7页
为修复强化表面磨损失效的超高强钢热冲压模具,采用激光熔覆技术在淬火态H13钢表面熔覆同质化Fe基合金粉末。通过调整激光功率和送粉量,制备出致密度高、无明显冶金缺陷的同质化激光熔覆合金层。通过光学显微镜和万能试验机分别对熔覆... 为修复强化表面磨损失效的超高强钢热冲压模具,采用激光熔覆技术在淬火态H13钢表面熔覆同质化Fe基合金粉末。通过调整激光功率和送粉量,制备出致密度高、无明显冶金缺陷的同质化激光熔覆合金层。通过光学显微镜和万能试验机分别对熔覆层的截面组织和熔覆层的抗剪切强度进行了检测分析,并通过硬度测试和高温摩擦磨损试验,分别测试了熔覆层的硬度和耐高温摩擦磨损性能。结果表明:当激光功率为1600 W、送粉量为13.8 g/min、搭接率为50%和扫描速度为10 mm/s时,在H13表面制备出无裂纹、无气孔等冶金缺陷的激光熔覆层,熔覆试样密度为7.58 g/cm^(3),致密性最好。激光熔覆层与基体为冶金结合,其显微组织以柱状晶和等轴晶为主。激光熔覆层的抗剪强度大于710 MPa,优于H13基体与熔覆层界面的抗剪强度。激光熔覆层的硬度(56~58 HRC)高于H13基体的硬度。不同温度下,激光熔覆层的耐磨性均优于基体。随着温度的升高,基体的磨损量逐渐增大,而熔覆层的磨损量先增大后减小。 展开更多
关键词 H13超高强钢 热冲压模具 激光熔覆 剪切强度 耐磨损性
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热冲压模具冷却水道FEM-CFD耦合优化研究 被引量:8
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作者 贺斌 邓泽涵 +3 位作者 张万鑫 盈亮 赵曦 胡平 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第3期1-4,共4页
基于FEM-CFD耦合优化方法对某车型B柱进行了连续热冲压数值模拟,获得了热冲压模具冷却水道优化设计方案并研究了热冲压设计参数对模具冷却性能的影响规律。结果表明:水道换热系数h c和水道与模面距离H能显著地影响冷却系统性能和模具温... 基于FEM-CFD耦合优化方法对某车型B柱进行了连续热冲压数值模拟,获得了热冲压模具冷却水道优化设计方案并研究了热冲压设计参数对模具冷却性能的影响规律。结果表明:水道换热系数h c和水道与模面距离H能显著地影响冷却系统性能和模具温度分布。在设计冷却水道时通过引入水道换热系数h c对H、D(水道间距)、R(水道半径)参数进行了集成优化。该方法对热冲压模具冷却系统的设计具有重要意义。 展开更多
关键词 热冲压模具 冷却水道 系数 FEM-CFD耦合优化
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国产热冲压模具钢高温性能研究 被引量:2
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作者 杨晓彩 张保玉 +2 位作者 王真 李爽 吴晓春 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期50-56,共7页
通过SEM、TEM等检测手段对比研究高强钢板热冲压用4种热作模具材料的力学性能和热物理性能。结果表明:SDCM和DIEVAR钢在抗回火软化性能、热稳定性、热疲劳性能表现优于H13和CR7V;SDCM和DIEVAR的热扩散系数和热导率明显大于H13和CR7V钢;S... 通过SEM、TEM等检测手段对比研究高强钢板热冲压用4种热作模具材料的力学性能和热物理性能。结果表明:SDCM和DIEVAR钢在抗回火软化性能、热稳定性、热疲劳性能表现优于H13和CR7V;SDCM和DIEVAR的热扩散系数和热导率明显大于H13和CR7V钢;SDCM和DIEVAR的热物理性能优于CR7V和H13钢,更适合热冲压模具的工况要求;SDCM优秀的性能源于其良好的合金化设计,在保证Mn、Si含量低的同时提高Mo、V含量,降低Cr含量。 展开更多
关键词 热冲压模具 组织稳定性 碳化物 物理性能
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新型热冲压模具的研发和试验研究
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作者 包丽 刘博林 +3 位作者 蔡有杰 吴志东 刘萌 刘尚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第7期141-144,147,共5页
建立了热冲压过程中模具和板料传热数学模型。综合考虑模具加工中热交变载荷和热传导等因素,合理选取了模具材料。根据奥氏体材料不同冷速产生的微观组织不同,开发出一种新型热冲压分区模具。采用感应加热线圈进行加热。利用该模具进行... 建立了热冲压过程中模具和板料传热数学模型。综合考虑模具加工中热交变载荷和热传导等因素,合理选取了模具材料。根据奥氏体材料不同冷速产生的微观组织不同,开发出一种新型热冲压分区模具。采用感应加热线圈进行加热。利用该模具进行了热冲压试验。结果表明:该新型模具升温速度快,升温至400℃只需5 s,且可任意调整热冲压件高温区的形状。热冲压件的高温区基本转化为贝氏体组织,硬度为265HV;过渡区转化为马氏体、贝氏体和铁素体多相混合组织,硬度为341HV;低温区转化为板条状马氏体组织,硬度为492HV。 展开更多
关键词 新型热冲压模具 数学模型 变强度冲压 冲压试验
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热冲压模具钢SDCM高温摩擦磨损性能 被引量:13
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作者 陈士浩 李爽 吴晓春 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期538-545,共8页
为了研究新型热冲压模具材料SDCM钢的高温摩擦磨损性能,对比国外优质热作模具材料CR7V钢,利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射分析(XRD),UMT-3型高温摩擦磨损试验机以及Bruker白光轮廓仪等手段研究了新型热冲... 为了研究新型热冲压模具材料SDCM钢的高温摩擦磨损性能,对比国外优质热作模具材料CR7V钢,利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射分析(XRD),UMT-3型高温摩擦磨损试验机以及Bruker白光轮廓仪等手段研究了新型热冲压模具钢SDCM热处理后组织状态、抗氧化性能以及不同温度高温摩擦磨损后磨痕形貌、截面形貌、表面物相.结果表明:不同温度下SDCM钢磨损机制差异明显,100℃时,材料主要为黏着磨损,经过300℃、500℃轻微氧化磨损与黏着磨损共存的阶段后,700℃时,磨损机制转变为氧化磨损;在100~400℃范围内,CR7V由于含有更多的M23C6型和M7C3型碳化物(分别占总碳化物的3.4%和12.7%),因而具有较高的耐磨性;500~700℃范围内,SDCM因具有更高的抗回火软化能力;同时Cr元素含量较少,抗氧化能力较弱,能够及时形成摩擦氧化层,作为"润滑剂",提高材料的耐磨性. 展开更多
关键词 热冲压模具 高温摩擦磨损性能 碳化物 高温氧化
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两种热冲压模具用钢的抗拉毛性能 被引量:4
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作者 孙强 黄苏起 +2 位作者 蔡著文 党卫东 吴晓春 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10152-10157,共6页
诸多汽车零部件制造商通过表面处理缓解零部件的热冲压拉毛问题,但该处理将提高生产成本。为此,本研究从模具材料合金化配比出发,通过实验和理论研究,初步判断热冲压模具抗拉毛性能与模具材料抵抗塑性变形的能力有关,为验证该猜想,采用... 诸多汽车零部件制造商通过表面处理缓解零部件的热冲压拉毛问题,但该处理将提高生产成本。为此,本研究从模具材料合金化配比出发,通过实验和理论研究,初步判断热冲压模具抗拉毛性能与模具材料抵抗塑性变形的能力有关,为验证该猜想,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪、应力仪、显微维氏硬度计等手段分析了两种模具材料(SDCM钢和SDHS2钢)回火态的碳化物类型、碳化物分布、位错密度、喷丸后的截面残余应力梯度和显微硬度梯度。结果表明:与SDHS2钢相比,抗拉毛性能较优的SDCM钢的屈服强度较高,其在相同的外加应力下,具备更强的塑性变形抗力,变形软化层较浅。此外,热处理后SDCM钢和SDHS2钢中均以钒系碳化物为主,其中高碳高钒低铬的SDCM钢中碳化物的体积分数和位错密度较大,使其具有较高的析出强化和位错强化效果,提高了材料的屈服强度。 展开更多
关键词 热冲压模具 拉毛 塑性变形抗力 位错密度 碳化物
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热冲压模具钢激光熔覆Stellite6钴基粉末的工艺研究 被引量:2
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作者 王卫东 曹一枢 +3 位作者 周文涵 白瑛 张威 陈炜 《热加工工艺》 北大核心 2023年第22期29-32,共4页
利用激光熔覆技术改善热冲压模具的表面性能,在H13热作模具钢表面熔覆Stellite6钴基合金粉末,进行一定范围内的梯度数值的工艺参数单道和多道熔覆工艺研究。研究了工艺参数对钴基熔覆层的高度、宽度、熔深和稀释率的影响。采用金相显微... 利用激光熔覆技术改善热冲压模具的表面性能,在H13热作模具钢表面熔覆Stellite6钴基合金粉末,进行一定范围内的梯度数值的工艺参数单道和多道熔覆工艺研究。研究了工艺参数对钴基熔覆层的高度、宽度、熔深和稀释率的影响。采用金相显微观察、硬度测试和XRD检测分析方法,研究了Stellite6钴基合金熔覆层的组织、硬度和物相组成。结果表明:在激光输出功率1200 W、扫描速度500 mm/min、送粉速率12 g/min、搭接率40%的激光熔覆工艺下,可得到理想几何形貌、组织细化、硬度较高的熔覆层。熔覆层主要物相是γ-Co和高硬度硬化碳化物组成,显微硬度较基体有了较大提高,表明激光熔覆Stellite6合金能有效改善H13钢的表面性能。 展开更多
关键词 热冲压模具 激光熔覆 工艺研究 显微硬度
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曲底槽形件热冲压凸模设计分析
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作者 刘硕 李小平 +1 位作者 彭成允 倪朝敏 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第23期127-129,共3页
采用ABAQUS软件建立了曲底槽形件的有限元模型。对不同凸模形式的曲底槽形件在热冲压成形过程中板料变化特点进行了分析。结果表明,热冲压有限元模型具有参考价值;若槽形件类热冲压成形过程中板料起皱程度不大,热冲压凸模可设计成Π型。
关键词 热冲压模具 槽形件 数值模拟
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热成形模具冷却水道的CAE分析与研究
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作者 郭芳芳 《南方农机》 2020年第23期33-34,共2页
本文以高强度钢U形冲压件为研究对象,设计了常规圆管和微孔两种结构的冷却水道,并采用仿真软件对两种冷却水道对模具冷却系统的冷却效果影响进行分析。分析结果表明,微孔冷却水道的冷却效果比常规圆管冷却效果要好,在5s接触时间后,微孔... 本文以高强度钢U形冲压件为研究对象,设计了常规圆管和微孔两种结构的冷却水道,并采用仿真软件对两种冷却水道对模具冷却系统的冷却效果影响进行分析。分析结果表明,微孔冷却水道的冷却效果比常规圆管冷却效果要好,在5s接触时间后,微孔冷却水道较常规圆管冷却后的温度大大下降,冷却效果更好。 展开更多
关键词 高强度钢 热冲压模具 微孔冷却水道 温度场
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