一、超高温淬火在热锻模中的应用（论文文献综述）
翁明鑫[1]（2018）在《HM1钢气门热锻模的表面改性对其寿命的影响研究》文中研究指明气门是汽车发动机的重要部件。工业生产中,气门毛坯一般通过锻造终锻成形。由于气门热锻模的使用条件极为苛刻,其平均使用寿命较低。这不仅造成了气门的生产成本高,生产效率低,而且还可能由于模具的异常失效造成人身伤害。因此,研究如何利用表面改性手段以有效提高热锻模的寿命,具有十分重要的意义。本文以HM1气门热锻模为研究对象,在分析其失效机理的基础上,采用离子氮化、渗金属及其复合处理技术,以耐磨性为主要指标,探讨了表面改性手段的有效性,并将较优工艺应用于热锻模的实际生产中。具体研究内容及结论如下:（1）HM1气门热锻模的失效分析。对CP395型气门热锻模的失效情况进行了统计,并以其中典型失效的模具为例,分析了其失效机理。结果表明:气门热锻模的失效以磨损失效为主（占36%）;典型案例中,模具失效的主要原因是型腔R位发生的严重的磨粒磨损导致模具尺寸超差。（2）HM1热锻模具钢离子氮化工艺及其对耐磨性的影响。利用OM、XRD、SEM、EPMA、3D轮廓仪及显微硬度计表征了HM1钢氮化层的基本性能,探讨了离子氮化温度,气压及氮氢比对HM1钢耐磨性的影响。结果表明:氮氢比主要影响化合物层成分,温度及气压主要影响氮化层厚度及硬度分布。HM1钢较佳的氮化工艺为:温度540℃,N2:H2=1:3,气压600 Pa。此工艺条件下,耐磨性较未处理时提高了4.43倍。（3）HM1热锻模具钢双辉光离子渗Ti工艺及其对耐磨性的影响。采用双辉光离子渗金属技术在520540℃的温度下进行24 h的渗Ti处理,在HM1钢表面获得了57.5μm厚的改性层。摩擦磨损试验结果表明,离子渗Ti能有效提高HM1钢的耐磨性:HM1钢的摩擦系数可由0.6降至0.15,HM1钢的耐磨性可提升至未处理时的1.94倍。（4）HM1热锻模具钢的复合表面改性处理工艺的优化及生产验证。将氮化与双辉离子渗Ti结合,获得了渗Ti层+离子氮化层的复合改性层,并以耐磨性作为主要性能指标,对复合改性工艺进行优化。最优的复合处理工艺为:预先离子氮化（540℃,N2:H2=1:5,气压600 Pa,4h）+双辉光渗Ti（520℃,2h）;此工艺下,HM1钢的耐磨性较未处理时提高了9.87倍。将此工艺应用于实际生产中,结果表明:表面改性后的CP395型HM1钢气门热锻模最多可锻压成形4500支气门,其寿命较未处理时提高了3.74倍。
赵熹[2]（2014）在《大口径弹体辊挤—引伸成形技术研究》文中提出炮弹是战争中消耗量最大、杀伤性能最高的武器，同时也是军工生产中批量最大的产品。大口径弹体毛坯为典型的变壁厚筒体构件，其传统生产方式为：采用“冲压-引伸”工艺形成直壁筒体构件，然后通过机加工的方法切削出不同的壁厚。采用该种方式进行生产带来材料利用率低、加工时间长、刀具消耗量大、生产成本高等问题。针对这一情况，本文提出了辊挤-引伸的新工艺，能够实现变壁厚筒体构件的塑性成形，达到少切削或者无切削的目的，不但可以大大提高了材料利用率和生产效率，还能够使金属流线沿工件轮廓合理分布，提高零件的力学性能。针对50SiMnVB高强度合金钢，借助于热模拟压缩实验、光学金相显微分析、硬度测试等研究手段，系统研究了不同变形参数下材料的流变行为，构建了该种材料的J-C本构模型，并对本构方程经验参数C进行了修正。获得了50SiMnVB基于动态材料模型的热加工图，发现该种材料具有三个峰值能量耗散区域：（I）650～750℃，0.01s1（II）800～900℃，0.001s1，（Ⅲ）1050～1150℃，0.01s1～0.1s1，结合生产实际情况，建议优先选择变形温度为1050～1150℃，应变速率为0.01s1～0.1s1范围内的工艺参数，为该种合金钢的热塑性加工提供理论依据。在辊挤-引伸成形的原理研究中，首先分析了工件实现端部咬入的条件，推导了极限咬入角的计算公式，并得出了稳定辊挤条件；其次分析摩擦系数对咬入条件的影响，给出了摩擦系数的近似计算公式；然后分析了辊挤过程中金属的流动规律，对前滑问题进行了重点研究，根据辊轮凹槽的形状特征推导了辊挤的前滑公式；最后给出了辊挤力的计算公式。根据对挤压件尺寸精确控制的原则，完成辊轮的凹槽设计，制定了辊轮主要结构参数的设计准则；根据有限元数值模拟结果，采用中心复合设计的方法完成了辊轮结构参数优化的实验设计，建立了回归模型，并进行了响应面分析；设计了加权渴望函数的综合评定因子，并计算出了的最优辊轮结构参数：轴线距离189.7475，飞边槽顶角29.9495，辊轮宽度130.1515。在此基础上，完成了辊挤-引伸装置的设计与制造，并对原有生产线进行了改造。通过有限元数值模拟，分析了工艺参数对场变量分布均匀性的影响，并以此为依据选取了工艺参数设计变量；从控形与控性相结合的角度选取目标函数。采用BBD实验设计的方法制定了各因素不同水平下的实验方案，将响应曲面法应用到层次分析中，得到了三个目标函数的分配权重；依据灰色关联度分析结果，获得了最优的工艺组合：T=950℃， V=32mm/s，μ=0.2。对辊挤-引伸成形方案和工艺参数优化结果进行了实验验证，结果表明：与传统工艺相比，采用辊挤-引伸工艺可使弹体毛坯材料利用率提高9.8%，生产效率提高一倍以上，降低了综合生产成本，实现了节能降耗，达到了预期研究目标，为辊挤-引伸技术的推广应用提供了有力的支撑。
张金菊[3]（2011）在《15Cr2Ni3MoW顶头钢的氧化行为与氧化膜的组织性能研究》文中认为研究15Cr2Ni3MoW穿孔顶头钢在氧气和酒精-水蒸气两种气氛中的氧化工艺,具体内容包括氧化动力学规律、生成的氧化膜形貌,氧化膜间结合力和耐磨性能；同时研究了喷丸预处理对氧化工艺的影响。结合实验结果和理论,分析氧化膜的生成机理及力学性能变化。采用磨损性能测试、硬度测试、XRD物相检测、金相分析及扫描电镜（SEM）等方法进行研究分析。实验内容及结果如下：（1）研究氧化气氛对穿孔顶头材料的氧化动力学、氧化物形貌、结合力及耐磨性能的影响。研究结果：穿孔顶头在氧气气氛中的氧化速率,远大于酒精-水蒸气气氛中的氧化速率；较氧气气氛相比,酒精-水蒸气氛中生成氧化膜形貌更均匀、平整、致密,膜间结合力较大,耐磨性能较好。（2）研究氧化处理前的喷丸预处理对穿孔顶头材料氧化动力学、氧化物形貌、结合力及耐磨性能的影响。研究结果：喷丸预处理降低了穿孔顶头在氧气气氛和酒精-水蒸气中的氧化速率；较氧化前未作喷丸预处理的样品相比,顶头材料喷丸预处理,再氧化处理生成的氧化膜形貌更均匀、致密、无大裂纹,膜间结合力大,耐磨性能更好。
赵步青[4]（2011）在《模具材料及热处理》文中研究表明模具工业是基础工业,模具是工业生产的主要工艺装备。模具以其特定的结构形式通过一定的方式使材料成形,具有生产效率高、产品质量好、材料消耗少及制造成本低等优点,因而得到广泛的应用。从材质上看,几乎所有的金属零件,如锻件、冲压件、铸件、粉末冶金零件,以及非金属零件,如塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制品都是用模具成形的。
潘成刚[5]（2010）在《多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究》文中研究指明热锻模寿命问题由来以久,在我国此问题更加突出。我国热锻模平均使用寿命为3000-5000件,与国际先进水平有较大差距。存在的主要问题是热锻模制造成本高,使用寿命低,模具钢消耗量大,设计制造技术落后。热锻模的失效是各种影响因素综合作用的结果。不管是直接影响因素,还是间接影响因素,都是通过改变锻模所受的负荷来影响锻模寿命的。作用于热锻模上的负荷仅有机械负荷和热负荷。通过模具的整体优化的方法来降低机械负荷,以此来提高锻模寿命的方法,效果有时并不明显。那么热锻模热负荷方面的研究工作就显得尤其重要。热锻模工作条件十分恶劣,连续使用时模膛表面温度一般均超过模具的回火温度,造成高温软化；连续使用时的冷却润滑又使模膛近表面层产生极大的拉应力,造成裂纹的扩展。现有的各类热作模具钢均不能完全满足模膛近表层所需要的同时具备高温强硬性和高温韧性的要求。对于任何一种均质热锻模具钢而言,其高温强硬性和高温韧性是相互矛盾的。虽然可用不同的热处理工艺来调节两者间的矛盾,但调节的结果并不能改变模膛近表层迅速软化和断裂的状况。表面覆层处理对提高热锻模使用寿命有一定作用,但仍不能解决模膛表层及近表层所发生的高温软化问题。基于以上现状,本文旨在分析常规热锻模失效原因,建立热锻模热锻时的力学模型,研究缓解热锻模热应力的机理和方法；确定热锻模的温度波动区并找出热锻模失效区域的确定方法,探索多金属热锻模耐热层的材料成分设计和制备方法。为长寿命多金属热锻模的设计制造提供依据。本文首先概述了热锻模的失效形式及影响因素；介绍了国内外热锻模寿命研究的现状和存在的问题；介绍了热锻模的温度场和应力场的基本理论。以轿车前轮毂热锻模的终锻模为模型,建立了常规金属连续锻造时的有限元模型,分析了第一次锻造工作循环和连续锻造时的热锻模下模的温度分布和温度梯度分布的规律。定义了热锻模的温度波动区和温度梯度区。发现温度波动区是热锻模最容易失效的区域。建立了评价热锻模表面层热负荷的参数,提出了热锻模失效的热疲劳指标和磨损指标。从屈服强度和疲劳强度的角度提出了长寿命热锻模的设计原理,讨论了缓解热锻模失效的方法。接着提出了多金属热锻模的材料结构,并提出了多金属热锻模耐热区材料设计的正向和逆向设计方法。分析了现有热锻用模具材料,对基体层,支撑层和表面层的材料和制备方法进行了选择。建立了多金属热锻模的有限元模型,通过比较常规金属热锻模和多金属热锻模模膛深度方向的温度和自由膨胀量的分布,得出多金属热锻模表面层的温度、温度梯度和自由膨胀量都比常规金属热锻模低。然后制备了用于堆焊支撑层的W6Mo5Cr4V2焊条,分析了6542焊条的焊接工艺性能、金相显微组织、回火温度与硬度的关系、红硬性和回火稳定性。结果表明：6542焊条的焊接工艺性能较差；6542焊条堆焊层的组织为回火马氏体基体及网状分布在基体上的白色颗粒状碳化物；6542焊条堆焊层的红硬性和回火稳定性都比D322焊条高。最后在支撑层材料W6Mo5Cr4V2高速钢上对不同的表面层材料及制备方法进行试验。通过对热锻模表面层的各种制备方法（熔覆、喷涂、重熔和喷焊）、各种热源性能和各种金属陶瓷粉末的性能进行了比较并得出：喷焊是较佳的多金属热锻模表面层的制备方法；等离子束热源是多金属热锻模表面层制备方法较好的热源；Ni60-SiC金属陶瓷是较佳的多金属热锻模表面层材料。
郭立波[6]（2010）在《复合冷作模具钢基体材料热处理研究》文中研究指明近年发展起来的复合冷作模具钢很好地解决了高合金钢（高Cr钢及高速钢）因碳化物偏析而造成的模具崩刃、断裂等早期失效问题,提高了模具的使用寿命。复合模具钢的刃口材料为目前大量使用的无碳化物偏析高合金冷作模具钢钢板,即高Cr钢及高速钢钢板。对复合模具钢的基体材料的要求是:1)与面板一起热处理后具有能够支撑面板所需的强度和硬度;2)有足够的淬透性;3)价格低廉。在现有的钢中,合金结构钢具有良好的强度和韧性,高的淬透性和低廉的价格,本论文的目的就是研究合结钢能否作为复合模具钢的基材。本文以工业中常用的合金结构钢42CrMo、5CrMnMo、60Si2Mn、50CrMnV为研究对象,采用拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、淬透性试验、扫描电镜（SEM）断口形貌观察、金相分析,透射电子显微镜（TEM）分析等方法对这四种钢经过高温淬火及回火后的力学性能与组织进行了研究,结果得出:高温淬火对合结钢力学性能的影响不大,随淬火温度的升高,几种合结钢的抗拉强度略有降低,但均高于1000MPa。低温回火后的硬度较高,在50HRC以上,高温回火后硬度均在40HRC左右,能满足复合模具钢对基材的强度和硬度的要求。高温淬火后的塑性和韧性远高于刃口材料,并且经高温回火后的断面收缩率都在20%以上,塑性、韧性能满足复合模具钢对基材的要求。提高淬火温度后,合结钢由于晶粒长大使组织逐渐粗化,组织粗大使力学性能变坏,但由于板条状马氏体数量的增多,亚结构变化为以高密度位错为主,因此高温淬火后合结钢的强韧性并未受到多大影响。
李和平[7]（2010）在《摆辗模具的失效及其热处理》文中进行了进一步梳理分析了摆辗模具的工作原理、失效形式。摆辗模具在工作中除承受较大的压力和耐受较长时间的高温外,还要受到因反复加热、冷却而引起体积反复变化的交变应力等多种应力的作用,极易导致热疲劳龟裂的产生。选择合理的模具材料以及采用适宜的热处理工艺可以提高摆辗模具的强韧性,从而提高模具寿命。
李和平,张蓬[8]（2008）在《EQ140半轴的热挤压摆辗成形新工艺》文中研究指明介绍了汽车半轴热挤压摆辗成形工艺原理、特点,并与传统胎模锻工艺在生产流程、生产成本、劳动强度、工件质量、生产效率以及工作环境方面进行了比较。分析了EQ140汽车半轴原工艺的不足,介绍了EQ140汽车半轴摆辗新工艺设备选择及模具设计要点,该方案获得了较好的经济效益。
徐凯[9]（2008）在《Cr12MoV化学镀镍—磷工艺及镀层性能研究》文中指出随着模具工业的迅速发展,对模具的质量和使用寿命提出了更高的要求。作为冷作模具钢广泛使用的Cr12MoV虽具有良好的耐磨性,但在使用中磨损失效仍是其主要失效形式,因此有必要利用表面技术来进一步提高模具减摩抗磨性能,以提高冷作模具的使用寿命、降低产品成本。化学镀镀镍磷合金具有操作工艺简单、仿型性和均镀能力好,镀层硬度高、孔隙少、耐蚀性和耐磨性优良等诸多优点,可满足工业上多种需要,因而在石油、化工、航天、电子、汽车等工业领域有广泛的应用前景。也有望成为提高模具耐磨性能的一种有效的表面处理方法。本文以Cr12MoV为实验材料,系统地研究了前处理工艺对基体和镀层表观形貌、镀层硬度及与基体的结合强度的影响,通过单因素实验和正交实验获得了适合Cr12MoV表面化学镀镍磷的镀液配方和工艺;并考察了热处理温度对镀层组织和性能的影响,并系统地研究了摩擦学工艺参数对镀层耐磨性的影响,探讨了不同工艺参数下镀层的磨损机制。通过研究得到以下结论:（1）前处理工艺尤其是酸洗活化是决定镀层质量的重要环节,酸洗活化后基体表面质量越好,镀层就越致密、表面硬度越高,与基体结合力越大。适合Cr12MoV的酸洗活化配方是:酸洗（15 ml/l HNO3, 12ml/lHF;室温,时间1 min）,活化（8g/lNH4HF2,18g/l璜基水杨酸;室温,时间30s）。（2）通过单因素实验和正交实验得到了高磷镀层的最佳工艺参数为硫酸镍30g/l,次亚磷酸钠30g/l,醋酸钠16g/l,乳酸20ml/l,PH=4.7。（3）化学镀镍磷合金随着热处理温度升高,逐渐由非晶态转变为晶态,镀层硬度随之增大,达到最大值后转而下降,在450℃时可获得最高的硬度,其数值达986HV,比热处理后的Cr12MoV硬度高227HV。（4）热处理的Cr12MoV化学镀镍磷镀层与Cr12MoV相比具有较低的摩擦系数和较好的耐磨性能,在相同实验条件下,化学镀镍磷镀层的磨损体积为Cr12MoV磨损体积的1/13。（5）载荷、转速和摩擦时间对Cr12MoV表面化学镀镍磷镀层的摩擦性能有重要影响。随着载荷增大,镀层磨损体积增大,磨损机制从磨料磨损转化为粘着磨损和磨料磨损。随着转速增大,磨损体积增加,磨损机制从磨料磨损转变为氧化磨损、粘着磨损和磨料磨损。随着摩擦时间增加,镀层磨损体积也增大,但增长幅度不断减小;磨损机制从粘着磨损和磨料磨损转变为单一的磨料磨损。
谌峰,王波[10]（2007）在《热锻模具失效分析》文中研究指明阐述了热锻模具的失效原因和失效形式,分析了影响热锻模具寿命的因素,提出提高热锻模寿命的措施。
二、超高温淬火在热锻模中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超高温淬火在热锻模中的应用（论文提纲范文）
（1）HM1钢气门热锻模的表面改性对其寿命的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 气门热锻模的失效分析 |
| 1.2.1 气门热锻模失效研究现状 |
| 1.2.2 气门热锻模的性能要求 |
| 1.3 热锻模表面改性处理的研究现状 |
| 1.3.1 离子渗氮 |
| 1.3.2 双辉光离子渗金属 |
| 1.3.3 渗硼 |
| 1.3.4 气相沉积 |
| 1.3.5 复合表面改性处理 |
| 1.3.6 既有研究不足 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 试验方法及设备 |
| 引言 |
| 2.1 失效分析试验 |
| 2.2 表面改性试验 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.3 性能的检测与表征 |
| 2.3.1 表面粗糙度的表征 |
| 2.3.2 表面、截面形貌及元素成分的表征 |
| 2.3.3 显微硬度测试 |
| 2.3.4 金相制样及金相观察 |
| 2.3.5 物相结构表征 |
| 2.3.6 摩擦磨损特性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 HM1钢气门热锻模的失效分析 |
| 引言 |
| 3.1 CP395型气门热锻模的失效情况统计 |
| 3.2 典型失效的CP395型气门热锻模的失效分析 |
| 3.2.1 CP395型气门热锻模的加工与使用情况调查 |
| 3.2.2 CP395气门热锻模失效部位的宏观微观形貌 |
| 3.2.3 失效机理分析 |
| 3.3 气门热锻模的失效与表面改性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 HM1钢的离子氮化对其耐磨性的影响研究 |
| 引言 |
| 4.1 离子氮化试验原理 |
| 4.2 HM1钢离子氮化工艺方案及操作 |
| 4.2.1 离子氮化工艺参数的设定 |
| 4.2.2 离子氮化工艺操作步骤 |
| 4.3 HM1钢氮化层的基本性能表征 |
| 4.3.1 表面粗糙度及氮化层厚度 |
| 4.3.2 金相组织 |
| 4.3.3 物相结构 |
| 4.3.4 N元素分布 |
| 4.3.5 显微硬度 |
| 4.4 HM1钢离子氮化后的耐磨性 |
| 4.4.1 磨损率 |
| 4.4.2 典型试样的摩擦系数 |
| 4.4.3 典型试样的磨损形貌及磨痕轮廓 |
| 4.4.4 氮化温度对耐磨性的影响 |
| 4.4.5 氮氢比对耐磨性的影响 |
| 4.4.6 气压对耐磨性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 HM1钢的双辉离子渗Ti对其耐磨性的影响研究 |
| 引言 |
| 5.1 双辉光离子渗金属技术原理 |
| 5.2 HM1钢双辉光渗Ti的工艺方案设计 |
| 5.2.1 工艺参数设定依据 |
| 5.2.2 工艺操作步骤 |
| 5.3 渗Ti改性层的基本性能表征 |
| 5.3.1 表面形貌 |
| 5.3.2 元素分布 |
| 5.3.3 物相结构 |
| 5.3.4 显微硬度 |
| 5.4 渗Ti改性层的摩擦磨损特性 |
| 5.4.1 摩擦系数 |
| 5.4.2 磨损形貌及磨痕轮廓 |
| 5.4.3 磨损率 |
| 5.4.4 磨损机制探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 HM1钢复合表面改性处理的工艺优化及生产验证 |
| 引言 |
| 6.1 复合表面改性处理的试验原理 |
| 6.2 HM1钢复合处理中基本工艺参数的设定 |
| 6.2.1 离子氮化工艺参数的设定 |
| 6.2.2 低温双辉离子渗Ti工艺参数的设定 |
| 6.3 复合处理中渗Ti温度及氮氢比的优化 |
| 6.3.1 改性层厚度 |
| 6.3.2 物相结构 |
| 6.3.3 N元素分布 |
| 6.3.4 硬度梯度 |
| 6.3.5 磨损率 |
| 6.4 复合处理的保温时间对改性层基本性能的影响 |
| 6.4.1 金相组织 |
| 6.4.2 元素分布 |
| 6.4.3 物相结构 |
| 6.4.4 硬度分布 |
| 6.5 复合改性处理保温时间对HM1钢耐磨性的影响 |
| 6.5.1 离子氮化2h+渗Ti |
| 6.5.2 离子氮化4h+渗Ti |
| 6.5.3 离子氮化6h+渗Ti |
| 6.6 工程应用 |
| 6.6.1 热锻模的表面改性处理 |
| 6.6.2 表面改性后的热锻模的使用寿命 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）大口径弹体辊挤—引伸成形技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 选题的背景及意义 |
| 1.3 现行工艺中存在的问题 |
| 1.4 研究目标及意义 |
| 1.5 国内外对弹体材料及性能的研究现状 |
| 1.5.1 中大口径弹体毛坯材料的国内外发展历程 |
| 1.5.2 国内对于弹体材料性能的研究现状 |
| 1.6 金属空心件塑性成形先进技术国内外研究现状 |
| 1.6.1 楔横轧技术 |
| 1.6.2 辊锻技术 |
| 1.6.3 径向锻造 |
| 1.6.4 强力旋压 |
| 1.7 金属塑性成形分析方法 |
| 1.7.1 有限元法在金属塑性成形中的应用 |
| 1.7.2 有限元模拟应用在金属塑性成形中的国内外研究现状 |
| 1.7.3 基于有限元的金属塑性成形工艺优化 |
| 1.8 本论文研究的内容 |
| 2 50SiMnVB 合金钢的本构模型及热加工图 |
| 2.1 Johnson-Cook 本构方程的建立 |
| 2.1.1 流变应力-应变曲线分析 |
| 2.1.2 50SiMnVB 钢 Johnson-Cook 本构方程的建立 |
| 2.1.3 Johnson-Cook 本构方程参数确定 |
| 2.1.4 Johnson-Cook 本构模型与实验数据对比 |
| 2.1.5 经验性应变率敏感系数 C 的修正 |
| 2.2 50SiMnVB 钢的热加工图 |
| 2.2.1 功率耗散图理论基础 |
| 2.2.2 失稳图理论基础 |
| 2.2.3 热加工图的构建 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 辊挤-引伸成形基本原理 |
| 3.1 辊挤-引伸的变形区及其主要参数 |
| 3.2 辊挤-引伸时坯料的咬入情况 |
| 3.2.1 端部咬入条件 |
| 3.2.2 辊挤-引伸的实际咬入情况 |
| 3.2.3 稳定辊挤条件 |
| 3.2.4 影响极限咬入条件的因素 |
| 3.3 辊挤-引伸过程中的金属流动 |
| 3.3.1 前滑公式推导 |
| 3.3.2 辊挤前滑模型建立 |
| 3.4 辊挤力的计算 |
| 3.4.1 变形区平均单位压力的计算 |
| 3.4.2 变形区投影面积的计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 辊挤-引伸成形模具的优化设计 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.2 辊轮的设计 |
| 4.2.1 辊轮材料的选用 |
| 4.2.2 辊轮凹槽的设计 |
| 4.2.3 辊轮主要参数的设计原则 |
| 4.2.4 辊轮的固定与加工 |
| 4.3 有限元数值模拟基本理论 |
| 4.3.1 有限元模型的选取 |
| 4.3.2 刚粘塑性有限元的基本理论 |
| 4.3.3 热力耦合刚粘塑性有限元的分析方法 |
| 4.4 辊挤-引伸有限元数值模拟 |
| 4.4.1 热力耦合刚粘塑性有限元模型的建立 |
| 4.4.2 数值模拟结果分析 |
| 4.5 辊挤-引伸工艺调整 |
| 4.5.1 飞边形成原因分析分析 |
| 4.5.2 工艺方案调整 |
| 4.5.3 辊轮设计的改进 |
| 4.6 基于响应曲面法的辊轮结构参数优化设计 |
| 4.6.1 响应曲面法 |
| 4.6.2 响应曲面法的实验设计方法 |
| 4.6.3 设计变量的选取 |
| 4.6.4 目标函数的选取 |
| 4.6.5 辊轮结构参数优化设计的实验方案 |
| 4.6.6 显着性检验 |
| 4.6.7 响应曲面分析 |
| 4.6.8 辊轮结构参数多目标优化结果 |
| 4.6.9 辊轮的生产制造 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 辊挤-引伸成形装置的设计 |
| 5.1 辊挤-引伸装置的总体设计 |
| 5.2 预引伸机构设计 |
| 5.3 辊挤机构设计 |
| 5.4 辊轮复位机构设计 |
| 5.5 卸料装置设计 |
| 5.6 装置的制造与装配 |
| 5.7 对原有生产线的改造 |
| 5.7.1 压型冲头及凹模的改造 |
| 5.7.2 模具导向装置设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 辊挤-引伸成形工艺参数多目标优化 |
| 6.1 辊挤-引伸成形过程中场变量分布规律和辊轮载荷的研究 |
| 6.1.1 应力应变场的分布规律 |
| 6.1.2 特征点的应变场变量变化规律 |
| 6.1.3 辊轮行程-载荷的分析 |
| 6.2 辊挤-引伸成形的主要工艺参数 |
| 6.3 工艺参数对场变量分布均匀性的影响 |
| 6.3.1 辊挤速度对应变场均匀性的影响 |
| 6.3.2 变形初始温度温度对应变场分布均匀性的影响 |
| 6.3.3 摩擦系数对变形均匀性的影响 |
| 6.3.4 工艺参数对场分布均匀性影响的评价 |
| 6.4 多目标优化策略 |
| 6.4.1 设计变量的选择 |
| 6.4.2 变形均匀性目标函数的选择 |
| 6.4.3 多目标优化难点问题分析 |
| 6.4.4 层次分析法原理 |
| 6.5 辊挤引伸-工艺参数多目标优化方案 |
| 6.5.1 设计变量的选取 |
| 6.5.2 目标函数的选取 |
| 6.5.3 实验方案的确定 |
| 6.5.4 数值模拟结果及目标函数的计算 |
| 6.6 基于响应曲面法的层次分析 |
| 6.6.1 单目标函数响应曲面的建立 |
| 6.6.2 多目标函数权重层次分析 |
| 6.7 辊挤-引伸工艺参数多目标优化 |
| 6.7.1 灰色关联度分析 |
| 6.7.2 辊挤-引伸工艺参数的多目标优化 |
| 6.7.3 优化结果分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 辊挤-引伸成形实验及结果分析 |
| 7.1 变壁厚筒体构件辊挤-引伸成形工艺路线 |
| 7.2 实验条件 |
| 7.3 辊挤-引伸成形技术要点及实验方案 |
| 7.4 实验过程 |
| 7.5 实验结果分析 |
| 7.5.1 试制件成形尺寸检测 |
| 7.5.2 样件的硬度测试及金相组织分析 |
| 7.5.3 热处理结果分析 |
| 7.6 与传统工艺的比较 |
| 7.7 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 博士期间成果 |
| 致谢 |
（3）15Cr2Ni3MoW顶头钢的氧化行为与氧化膜的组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 穿孔顶头的简介 |
| 1.1.1 穿孔顶头工作原理 |
| 1.1.2 穿孔顶头材质分类 |
| 1.1.3 穿孔顶头的服役寿命及失效形式 |
| 1.2 氧化膜在穿孔顶头中的应用 |
| 1.2.1 氧化膜简介 |
| 1.2.2 氧化膜在穿孔中的作用 |
| 1.3 表面技术在穿孔顶头中研究和应用 |
| 1.3.1 涂层技术 |
| 1.3.2 化学热处理技术(渗碳渗氮) |
| 1.3.3 表面氧化技术 |
| 1.3.4 喷丸处理 |
| 1.4 穿孔顶头氧化膜制备研究进展 |
| 1.5 本课题研究的目的和内容 |
| 第二章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 研究路线 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 氧化处理 |
| 2.3.2 氧化膜表面形貌的观察 |
| 2.3.3 微观组织的分析 |
| 2.3.4 物相分析 |
| 2.3.5 硬度及结合力的测量 |
| 2.3.6 耐磨性实验 |
| 第三章 顶头钢在氧气中的氧化行为及氧化膜的组织性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 金属氧化原理 |
| 3.1.2 金属氧化动力学规律 |
| 3.2 氧化动力学 |
| 3.2.1 氧化增重与时间的关系 |
| 3.2.2 氧化速率的分析 |
| 3.3 顶头钢氧化膜组织分析 |
| 3.3.1 组织和形貌分析 |
| 3.3.2 物相组成 |
| 3.3.3 成分分布 |
| 3.4 顶头钢氧化膜力学性能分析 |
| 3.4.1 显微硬度及膜间结合力 |
| 3.4.2 磨损性能试验 |
| 3.5 讨论 |
| 3.5.1 氧化膜的相组成 |
| 3.5.2 氧化机制 |
| 3.5.3 氧化膜的力学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 顶头钢在水和酒精中的氧化行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氧化动力学 |
| 4.2.1 氧化增重与时间的关系 |
| 4.2.2 氧化速率的分析 |
| 4.3 顶头钢氧化膜组织形貌及成分分析 |
| 4.4 顶头钢氧化膜力学性能分析 |
| 4.4.1 显微硬度及膜间结合力 |
| 4.4.2 磨损性能试验 |
| 4.5 酒精水滴定可控气氛中的氧化机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 喷丸预处理对顶头钢氧化膜的形成与性能的影响 |
| 5.1 喷丸处理 |
| 5.1.1 喷丸处理对基体表面形貌的影响 |
| 5.2 喷丸处理对顶头氧化性能的影响 |
| 5.2.1 喷丸处理对氧化动力学的影响 |
| 5.2.2 喷丸处理对氧化膜形貌的影响 |
| 5.2.3 喷丸处理对氧化膜力学性能的影响 |
| 5.2.3.1 显微硬度及膜间结合力 |
| 5.2.3.2 磨损性能试验 |
| 5.2.4 喷丸处理对氧化膜形成过程的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表论文 |
（4）模具材料及热处理（论文提纲范文）
| 一、模具材料 |
| 二、模具的预先热处理 |
| 三、盐浴淬火 |
| 四、真空热处理 |
| 五、提高模具寿命措施 |
| 1. 热处理工艺 |
| 2. 模具表面强化 |
| 六、结语 |
（5）多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热锻模的几种失效形式及其影响因素 |
| 1.2.1 热锻模的几种失效形式 |
| 1.2.2 负荷对热锻模的影响 |
| 1.2.3 热锻模的寿命与应力的关系 |
| 1.3 热锻模寿命研究现状及存在问题 |
| 1.3.1 热锻模失效形式和失效机理的研究 |
| 1.3.2 优化锻造工艺参数的研究 |
| 1.3.3 热锻模具材料的研究 |
| 1.3.4 热锻模具材料热处理技术的研究 |
| 1.3.5 热锻模具材料表面处理技术的研究 |
| 1.4 课题的来源、目的和意义 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题研究的目的、意义 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.5.1 缓解热锻模失效的机理和方法 |
| 1.5.2 确定热锻模的温度波动区 |
| 1.5.3 多金属热锻模耐热区的材料设计方法 |
| 1.5.4 优化多金属热锻模耐热区的制造方法 |
| 第2章 热锻模温度场与应力场的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热锻模的温度场 |
| 2.2.1 热锻模的温度场 |
| 2.2.2 锻模温度分布与传递特性 |
| 2.3 热锻模的应力场 |
| 2.3.1 热锻模的热应力 |
| 2.3.2 热锻模的机械应力 |
| 2.3.3 热锻模的综合等效应力 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 常规金属热锻模温度场仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 算例 |
| 3.3 常规金属热锻模第一次锻造工作循环时的温度场 |
| 3.3.1 常规金属热锻模第一次锻造工作循环时的温度分布 |
| 3.3.2 常规金属热锻模第一次锻造工作循环时的温度梯度分布 |
| 3.4 常规金属热锻模连续工作时的温度场 |
| 3.4.1 常规金属热锻模连续工作时的温度场的形成 |
| 3.4.2 常规金属热锻模连续工作时的温度分布 |
| 3.4.3 常规金属热锻模连续工作时的温度梯度分布 |
| 3.5 热锻模温度波动区的定义 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 缓解热锻模失效的方法 |
| 4.1 热锻模失效指标的确定 |
| 4.1.1 热锻模热负荷参数 |
| 4.1.2 热锻模热疲劳指标 |
| 4.1.3 热锻模磨损指标 |
| 4.2 长寿命热锻模设计原理 |
| 4.3 缓解热锻模失效的方法 |
| 4.3.1 改善锻造工艺参数 |
| 4.3.2 优化锻件和模具设计 |
| 4.3.3 选用更好的热锻模具材料 |
| 4.3.4 采用合适的热处理和表面处理工艺 |
| 4.3.5 开发使用功能性新材料 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多金属热锻模耐热区材料设计 |
| 5.1 长寿命热锻模的材料结构 |
| 5.2 模具材料设计 |
| 5.3 现有热锻模具材料 |
| 5.4 基体层材料的选择 |
| 5.5 支撑层材料的选择 |
| 5.6 表面层材料的选择 |
| 5.6.1 粘结材料的选择 |
| 5.6.2 陶瓷材料的选择 |
| 5.6.3 材料配比方案的选择 |
| 5.7 多金属热锻模制备方法 |
| 5.7.1 基体层材料的制备 |
| 5.7.2 支撑层材料的制备 |
| 5.7.3 表面层材料的制备 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 支撑层材料的制备试验 |
| 6.1 试验目的 |
| 6.2 试验材料 |
| 6.2.1 基底材料 |
| 6.2.2 堆焊材料 |
| 6.3 堆焊方案 |
| 6.3.1 W6Mo5Cr4V2焊条的制备 |
| 6.3.2 堆焊方案 |
| 6.3.3 堆焊层性能的检测 |
| 6.4 试验结果与分析 |
| 6.4.1 焊接工艺性能分析 |
| 6.4.2 金相显微组织分析 |
| 6.4.3 回火温度与硬度的关系 |
| 6.4.4 红硬性分析 |
| 6.4.5 回火稳定性分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 表面层材料的制备试验 |
| 7.1 试验目的 |
| 7.2 试验材料 |
| 7.2.1 基底材料 |
| 7.2.2 覆层材料 |
| 7.3 试验方案 |
| 7.3.1 熔覆方案 |
| 7.3.2 等离子喷涂方案 |
| 7.3.3 等离子重熔方案 |
| 7.3.4 等离子喷焊方案 |
| 7.4 试验检测分析 |
| 7.4.1 金相显微分析 |
| 7.4.2 显微硬度分析 |
| 7.4.3 热物性参数的测定 |
| 7.5 试验结果及分析 |
| 7.5.1 宏观形貌分析 |
| 7.5.2 金相显微组织分析 |
| 7.5.3 显微硬度分析 |
| 7.5.4 热物性参数分析 |
| 7.6 制备方法及材料配比优化分析 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 多金属热锻模温度场仿真分析 |
| 8.1 多金属热锻模有限元模型 |
| 8.1.1 基于温度梯度的多金属热锻模的分层模型 |
| 8.1.2 模拟条件与方法 |
| 8.2 多金属热锻模的仿真分析 |
| 8.2.1 Ⅰ区模膛深度方向的温度和自由膨胀量 |
| 8.2.2 Ⅱ区模膛深度方向的温度和自由膨胀量 |
| 8.2.3 Ⅲ区模膛深度方向的温度和自由膨胀量 |
| 8.2.4 Ⅳ区模膛深度方向的温度和自由膨胀量 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）复合冷作模具钢基体材料热处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 复合模具钢 |
| 1.1.1 复合模具钢类型 |
| 1.1.2 复合冷作模具钢 |
| 1.1.3 复合模具钢的热处理 |
| 1.1.4 典型冷作模具钢的热处理工艺 |
| 1.2 中碳结构钢 |
| 1.2.1 合金元素在钢中的主要作用 |
| 1.2.2 中碳钢的标准热处理工艺 |
| 1.3 中碳钢高温淬火 |
| 1.3.1 高温淬火的应用及现状 |
| 1.3.2 高温淬火强化原理 |
| 1.3.3 高温淬火可能遇到的问题 |
| 1.4 课题研究意义及内容 |
| 第二章试验材料与方法 |
| 2.1 试验流程 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验温度选择 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 拉伸试验 |
| 2.4.2 冲击试验 |
| 2.4.3 洛氏硬度试验 |
| 2.4.4 显微组织观察 |
| 2.4.5 断口扫描观察及分析 |
| 2.4.6 透射电镜组织观察 |
| 2.4.7 淬透性试验 |
| 本章小结 |
| 第三章 试验结果与分析 |
| 3.1 42CrMo 高温淬火试样结果与分析 |
| 3.1.1 42CrMo 试样力学性能结果与分析 |
| 3.1.2 42CrMo 试样冲击断口观察 |
| 3.1.3 42CrMo 试样金相组织观察 |
| 3.1.4 42CrMo 试样透射电镜观察 |
| 3.2 5CrMnMo 高温淬火试样结果与分析 |
| 3.2.1 5CrMnMo 试样力学性能结果与分析 |
| 3.2.2 5CrMnMo 试样冲击断口观察 |
| 3.2.3 5CrMnMo 试样金相组织观察 |
| 3.2.4 5CrMnMo 试样透射电镜观察 |
| 3.3 60Si2Mn 高温淬火试样结果与分析 |
| 3.3.1 60Si2Mn 试样力学性能结果与分析 |
| 3.3.2 60Si2Mn 试样冲击断口观察 |
| 3.3.3 60Si2Mn 试样金相组织观察 |
| 3.3.4 60Si2Mn 试样透射电镜观察 |
| 3.3.5 淬透性试验 |
| 3.4 50CrMnV 高温淬火试样结果与分析 |
| 3.4.1 50CrMnV 试样力学性能结果与分析 |
| 3.4.2 50CrMnV 试样冲击断口观察 |
| 3.4.3 50CrMnV 试样透射电镜观察 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）摆辗模具的失效及其热处理（论文提纲范文）
| 1 模具失效形式 |
| 2 模具材料选择 |
| 3 模具热处理工艺 |
| 4 结语 |
（8）EQ140半轴的热挤压摆辗成形新工艺（论文提纲范文）
| 1 半轴工艺分析及制坯工艺 |
| 2 摆辗成形 |
| 2.1 摆辗成形力计算 |
| 2.2 摆辗模具结构 |
| 3 摆辗机及其动作原理 |
| 4 模具设计 |
| 5 结论 |
（9）Cr12MoV化学镀镍—磷工艺及镀层性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 冷作模具的工作环境、常见的失效形式及对性能的要求 |
| 1.1.1 冷作模具的工作环境 |
| 1.1.2 冷作模具常见的失效形式 |
| 1.1.3 对冷作模具材料性能的要求 |
| 1.2 常用的冷作模具材料及其典型的热处理工艺 |
| 1.3 模具表面强化技术 |
| 1.4 化学镀技术研究现状和应用 |
| 1.4.1 化学镀特点与研究现状 |
| 1.4.1.1 化学镀特点 |
| 1.4.1.2 化学镀镍磷的研究现状 |
| 1.4.2 化学镀镍磷的应用 |
| 1.5 化学镀镍理论基础 |
| 1.5.1 化学镀热力学 |
| 1.5.2 化学镀镍动力学 |
| 1.5.3 化学镀镍几种理论 |
| 1.6 本文研究的目的及研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.1.3 实验设备及检测设备 |
| 2.2 工艺过程 |
| 2.2.1 镀液配制 |
| 2.2.2 前处理工艺 |
| 2.2.3 化学镀工艺参数及装置 |
| 2.2.4 镀后处理 |
| 2.2.5 摩擦磨损实验 |
| 2.3 测试方法 |
| 第三章 Cr12MoV 化学镀前处理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 除油 |
| 3.2.2 酸洗活化 |
| 3.3 酸洗活化对基体及镀层的影响 |
| 3.3.1 酸洗活化对基体表面的影响 |
| 3.3.2 酸洗活化对镀层表面粗糙度的影响 |
| 3.3.3 酸洗活化对镀层硬度和结合力的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Cr12MoV 化学镀镍工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Cr12MoV 镀镍合金镀层工艺探索 |
| 4.2.1 化学镀液组份剖析及施镀温度 |
| 4.2.2 主要参数对沉积速度的影响 |
| 4.3 化学镀镍工艺参数最优化研究 |
| 4.3.1 正交实验的设计 |
| 4.3.2 正交结果与分析 |
| 4.3.3 镀层的成分和组织分析 |
| 4.3.4 配方的进一步优化 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 Cr12MoV 化学镀镍镀层组织及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热处理对镀层的硬度和组织的影响 |
| 5.3 镀层磨损行为研究 |
| 5.3.1 热处理温度对合金镀层磨损行为影响 |
| 5.3.2 载荷对镀层的磨损行为的影响 |
| 5.3.3 转速对镀层的磨损行为的影响 |
| 5.3.4 磨损时间对镀层的磨损行为的影响 |
| 5.3.5 相同条件下镍磷合金镀层与基体的摩擦学性能比较 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
四、超高温淬火在热锻模中的应用（论文参考文献）
- [1]HM1钢气门热锻模的表面改性对其寿命的影响研究[D]. 翁明鑫. 华南理工大学, 2018(12)
- [2]大口径弹体辊挤—引伸成形技术研究[D]. 赵熹. 中北大学, 2014(07)
- [3]15Cr2Ni3MoW顶头钢的氧化行为与氧化膜的组织性能研究[D]. 张金菊. 中南大学, 2011(01)
- [4]模具材料及热处理[J]. 赵步青. 金属加工(热加工), 2011(03)
- [5]多金属热锻模热应力缓解机理及方法研究[D]. 潘成刚. 武汉理工大学, 2010(07)
- [6]复合冷作模具钢基体材料热处理研究[D]. 郭立波. 大连交通大学, 2010(03)
- [7]摆辗模具的失效及其热处理[J]. 李和平. 热加工工艺, 2010(04)
- [8]EQ140半轴的热挤压摆辗成形新工艺[J]. 李和平,张蓬. 热加工工艺, 2008(13)
- [9]Cr12MoV化学镀镍—磷工艺及镀层性能研究[D]. 徐凯. 重庆工学院, 2008(08)
- [10]热锻模具失效分析[J]. 谌峰,王波. 锻压装备与制造技术, 2007(06)