设计性综合实验论文

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1、设计性综合实验论文题目：铝合金压铸模热处理院（系）：北方信息工程学院专业：金属材料工程班级：B080209学生：**学号：B080209**指导教师：刘**2011年11月-16--16-摘要铝合金压铸模型腔、型芯、滑块、顶杆、浇口等核心零件在工作中随液态铝合金高温、浸蚀、冲刷、急冷急热作用，常以塑性变形、磨损、开裂、疲劳龟裂等形式失效，要求选用的钢材具有足够高的高温屈服强度、断裂韧性、热磨损抗力、热疲劳抗力和冲击韧度。我国铝合金压铸模多年来一直采用3Cr2W8V钢制造，这种钢虽然具有良好的高温强度和热硬性，但韧性和

2、热疲劳抗性较差是一大弱点，致使使用这种钢制造的模具因过早出现热疲劳裂纹并较快扩展而影响产品质量4Cr5MoSiV（简称H13）是新型热模具钢，在国际上广泛应用的一种空冷硬化热作模具钢。H13钢有较高的热强性和热硬性，有相当高的韧性和耐冷热疲劳性能，不容易产生热疲劳裂纹，即使出现热疲劳裂纹也细而短，不容易扩展，用其制作的模具使用寿命有较大提高。使用温度不超过600℃是寿命远高3Cr2W8V。关键词：铝合金压铸模；H13钢；热处理；-16--16-目录1绪论………………………………………………………22实验方案及实验方法

3、……………………………………32.1材料选择……………………………………………………32.2失效形式和机理……………………………………………52.2.1热疲劳失效………………………………………………………52.2.2熔损冲蚀…………………………………………………………62.2.3变形失效…………………………………………………………72.2.4整体脆断…………………………………………………………82.3实验方法……………………………………………………82.3.1退火工艺…………………………………………………………82.

4、3.2淬火工艺…………………………………………………………92.3.3回火工艺…………………………………………………………103结果与讨论………………………………………………123.1实验结果……………………………………………………123.1.1H13钢退火结果…………………………………………………123.1.2H13钢回火结果…………………………………………………123.2实验讨论……………………………………………………144结论………………………………………………………15参考文献…………………………………………

5、…………15致谢…………………………………………………………16-16-1绪论压铸铝合金自1914年投入商业化生产以来，随着汽车工业的发展和冷室压铸机的发明，得到了快速发展。特别是中国加入WTO后，开放力度加大，与国外合作频繁，鉴于价格优势和环保要求诸因素，大量压铸零件已转移到中国生产。近年，由于摩托车、汽车及家电工业迅速发展，压铸行业出现了日新月异的局面，压铸工业新一轮的兴起，兴旺了压铸模制造工业。进入21世纪以来，我国压铸模设计、制造的技术水平有很大提高，当今国外模具先进加工设备，使用的软件CAD/CAE/CAM

6、、加工工艺及检测设备不少企业已引进和应用，虽然数量还不是很多，但已成为各个模具企业的主要加工设备和手段。目前我国铝合金模具技术虽有一定的发展，但与国外先进水平相比差距很大，主要表现在制造周期长、模具寿命短、制造精度低等方面，其中模具寿命尤为突出。国内铝合金压铸模具一般4~8万模次，和国外的差距比较大，如德国为10~2导万模次、日本为7~22万模次。大中型国产模具寿命一般在3~8万件之间，平均6万件，有的甚至3万件不到，而国外同类模具使用寿命可达10~15万件，模具寿命短，直接导致生产效率的下降和产品成本的提高，影响国

7、民经济的发展。-16-2实验方案2.1材料选择图2.1如图2.1本实验采用压铸槽为研究对象截取直径为20的试样作为研究对象。模具材料的选用对模具毛坯在锻造时出现断裂或在淬火时出现工艺缺陷，以及服役时其承载能力降低等情况都跟所选的模具材料密切相关。为了保证高效率、高质量、高产出的生产，提高模具寿命刻不容缓。对模具材料有以下性能要求：a)抗热疲劳和抗热冲击性能好，压铸模不易产生裂纹；b)韧性和延展性好，改善了压铸模尖角和凸出部分的抗撞击能力；c)要有良好的可锻性、机加工和抛光性，节省了模具制造工时，降低了压铸模的表面粗糙

8、度；d)热处理变形小，尺寸稳定，热膨胀系数小；e)提高了模具硬度，具有很好的热硬性；-16-a)要有良好的热强性、淬透性、耐磨性；b)具有足够的高温抗氧化性；c)热膨胀系数小，有良好的；d)目前常用的材料有：3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1(H13)。过去我国一直沿用3Cr2W8V钢作为压铸铝合金的材料，由于该钢种经常规热处理后韧性塑性较差