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不锈钢3Cr17Mo组织和力学性能的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-03  浏览次数:28 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网近日获悉:不锈钢车体制造的关键技术之一是车体不锈钢结构件的拉弯成形技术。工艺数值模拟采用PS2F软件对北京地铁

  中华不锈钢网近日获悉:不锈钢车体制造的关键技术之一是车体不锈钢结构件的拉弯成形技术。工艺数值模拟采用PS2F软件对北京地铁5号线不锈钢车体的车顶弯梁的拉弯成形进行模拟研究。是该构件的结构示意图。该构件材质为不锈钢,长度超过2 500mm轮廓形状精度要求非常局,误差在2000mm长度内要小于0. 5mm而且不允许有起皱等缺陷出现。初步工艺分析表明,该构件截面为开口截面,形状对称,截面高度H较大,而且截面壁厚很小,这种结构件在拉弯过程中很容易在小弯曲半径r处下底面出现起皱现象。另外,如果轴向拉力、弯角等拉弯工艺参数控制不好,就会出现很大的回弹量,很难满足轮廓形状精度要求。为此采用PS2F软件对该构件的拉弯成形进行了模拟。是应变沿型材长度方向上分布状况的模拟结果,可见最小应变出现在小r处,而且为负值,表明该处仍然受压,会出现起皱缺陷。因此必须调整工艺参数进行工艺优化,是工艺优化后应变沿长度方向上分布状十卜、事赛i§25.00制晷遥拉弯件结构示意图长度/mm况的模拟结果,在r处最小应变为0.45,表明该处是拉应变,因此不会出现起皱现象。最大应变也没有超过材料的拉伸极限应变,预测回弹量的最大值是3.947,这个量将在模具设计阶段模具型面轮廓线GDO文件生成环节中给予修改补偿。这些结构件如车顶弯梁、立柱等都由不锈钢板型材经拉弯工艺弯曲成形,具有长度大、壁厚小、截面形状变化大等特点,成形工艺复杂,成形难度很大,成形过程中很容易出现起皱、截面形状畸变、轮廓形状精度因回弹而超差等缺陷,而且目前不锈钢车体采用表面不涂装工艺,对车体制造精度要求很高,因此对这些车体:006―03―17基金项目:吉林省科技发展计划项目(20050303)金属板材塑性加工技术研究地址:吉林大学南岭校区辊锻所,PS2FPS2F概念模块机器模块离散化,转化为GDO文件,输入PS2F概念模块,同时输入成形方向、工艺数据以及材料的性能数据,然后进行拉弯工艺模拟计算模拟结果可以给出应变分布状况、成形力和延伸率随弯曲角度的变化状况、回弹预测结果等数据,同时可以计算出型材坯料尺寸、拉弯模具型面轮廓线的几何数据等。实际应用中要根据模拟结果对工艺参数优化,以消除可能出现的起皱、回弹量大等缺陷。获得最佳工艺方案后,便可输出坯料长度以及截面尺寸以指导下料,输出模具型面各轮廓线的GDO几何数据,将GDO数据转化成CAD文件后便可进行模具的数控加工。PS2F的机器模块的计算首先需要调入PS2F概念模块下生成的模拟结果的PSF文件,然后再输入拉弯机信息、模具位置和坯料夹持等相关信息,经计算后便可生成直接用于驱动数控拉弯机进行拉弯成形的数控程序。该软件集成了数量庞大的拉弯成形经验数据,模拟预测精度高,而且计算速度快,诸如轨道客车车顶弯梁等大型构件的拉弯成形模拟,从几何建模到最后生成数控拉弯程序的全过程耗时不足1h,非常适合于工业生产需要,是专门为拉弯成形工艺开发的专业模拟编程软件。
  
  塑料模具行业发展迅速,要求成型模具不但具有高的强韧性,而且还应具有一定的耐蚀性能,尤其是在生产聚氯乙烯、氟塑料、阻燃性ABS等为原料的塑料制品时,塑料在熔融状态下会分解出氯化氢、氟化氢和二氧化硫等气体对模具型腔有腐蚀作用,因此模具成型件应选用耐蚀塑料模具锏1.Cr.17型马氏体不锈钢3Cr.17Mo具有优良的强韧性和较高的耐蚀性而获得广泛的应用。
  
  中华不锈钢网近日获悉:炉外精炼―电渣重熔钢锭(480mm X480mm),钢锭经缓冷后退火*轧机轧制开还(钢还退火)―精轧机轧制成245mmX75mm的扁钢材※钢材退火,其化学成分见表1.该钢退火组织为粒状珠光体,硬度为19ffiB. 2试验结果及分析讨论bookmark2 1淬火温度对3Cr17Mo钢组织和性能的影响选取960-1140°C之间的10个淬火温度进行试验,试样尺寸(mm)为:15X15X10.试验米用箱式电炉加热,升温到淬火温度后将试样入炉,烧透后保温15min,油冷,得到试验钢3Cr17Mo不同淬火温度与硬度及晶粒度变化曲线()其中奥氏体晶界采用5%铬酸电解腐蚀。
  
  由可知,3Cr17Mo在淬火温度<1040C时,晶粒较细,晶粒度可稳定在10.当淬火温度超过1060C时,晶粒随淬火温度提高而明显粗化,在1140C达到8级(ASTM)。另一方面淬火硬度随着淬火温度的提高而逐渐提高,在1100°C左右达到峰值。3Cr17Mo钢淬火组织微镜下,铁素体呈多边形白亮块,碳化物呈颗粒状,由于试验钢材的合金元素含量较高,不易腐蚀,淬火马氏体属隐晶状态,通过H-800透射电子显微镜下可清晰观察到马氏体呈板条状(b)并且局部有马氏体孪晶(c)而由电子衍射花样可证实,析出的碳化物为(FeCr)3C6型碳化物()。
  
  比较3Cr17Mo的淬火金相组织可以看出,当淬火温度<1020°C时,大量的碳化物未完全溶于基体中,而当淬火温度超过1060°C时,晶粒开始长大。综合考虑淬火温度对其晶粒尺寸和硬度的影响,试验钢材3Cr17Mo的推荐淬火温度为织,而高温回火后得到回火索氏体组织。但由于1040°Q保温15min油淬,然后分别在200其抗回火稳定性较高,因而回火索氏体仍保留明300C回火一次,保温1.显的马氏体位向。而回火时析出碳化物类型的变500,550,600,650C回火两次,每次保温1.化将明显影响钢的性能。3Cr17Mo钢回火温度对力学性能的影响见。
  
  1根据淬火试验结果选取淬火加热温,度为PubliShing%4可见200Sv400./后试验钢材强度高,韧性、塑性也较好,其中200火时,强韧性指标配合很好;2)400~500°C回火时,产生二次硬化现象,强度提高,塑性、韧性明显下降,并且在450C左右韧性降至最低,出现“中温回火脆性”现象;3)当回火温度超过500C时,其强度、硬度急剧下降,而此时的塑性和韧性迅速上升。
  
  氏体。板条马氏体内残留着一定量的一次碳化物,受合金元素扩散的限制,析出富铬的渗碳体型M3C121碳化物,但由于这时回火温度较低,析出的特殊碳化物不多,大量的铬仍保持在固溶体中,使钢保持高硬度的同时,仍具有较高的耐腐蚀性。
  
  ⑵在400~500C时,铬逐渐置换M3C中的铁而增加浓度,并由M3C变为M7C32型碳化物,此时采用较高温度回火。
  
  中华不锈钢网近日获悉:耐蚀塑料模具钢3Cr17Mo具有优良的综合力学性能。3Cr17Mo钢的最佳热处理工艺为:~3⑴。C回火或利用光学显微镜扫描电镜分别对1040°C淬火、不同温度回火的3Cr17M钢进行金相组织分析()和对一次、二次碳化物析出的电镜组织分析发现:()3Cr17Mo钢200~400C回火后的组织为回火马氏体十铁素体十碳化物。淬火马氏体因碳化物析出,使晶格正方度减小,变为回火马

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