材料成型及控制工程开题报告-稀土对5cr5moval组织及性能的影响

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1、吉林大学本科生毕业论文开题报告书课题名称：稀土对5Cr5MoVAl组织及性能的影响学院：材料科学与工程学院专业：材料成型与控制工程班级：11级13班学号：43111309姓名：比拉力·依米提指导教师:宋雨来副教授一.研究背景1.冷作模具钢概述及其在汽车行业的应用冷作模具钢作为常温下进行机械加工的主要材料为我国制造业的发展提供重要的支持。随着模具产业的迅速发展，我国的冷作模具钢产品种类有所增长，但是在冶炼、加工及热处理方面还存在问题，使得模具钢的寿命较低。冲压、冷镦、冷挤压等模具主要选用冷作模具钢作为制造原料。传统冷作模具钢属于过共析钢或者莱氏体钢，碳含量比较高，为了满足实际应用所需要

2、的高硬度、高耐磨性、高韧性必须经过合适的热处理及合金化作用才能达到生产需要。合金化过程组织的变化，及碳化物形态、分布等对模具的质量有直接影响，适当的热处理工艺能减少组织应力，优化组织的均匀性。因此良好的成分配比和合适的热处理工艺已经成为模具钢发展的主要方向，针对以上介绍分析国内外冷作模具钢的研究发展。2.国内外冷作模具钢的研究进展：(1)国外冷作模具钢熟练的技术、复杂的工艺使得国外的冷作模具钢研究处于优势地位。模具的多样化、复杂化以及对模具材料研究的全面性，能生产出满足不同场合的产品。常用的有：高韧性高耐磨冷作模具钢，火焰淬火冷作模具钢，粉末冶金冷作模具钢，低合金空淬微变形冷作模具钢

3、[10,11]。(2)国内冷作模具钢目前国内常用的冷作模具钢主要为高碳高铬型冷作模具钢，虽然能满足硬度和耐磨性要求，但是由于组织的缺陷导致韧性不良。组织的缺陷主要是由于冶炼水平以及钢液不纯净，使得在浇注过程中碳化物偏聚造成的[12]。与国外高质量的模具钢相比，国内的模具钢成分波动很大，很难精确生产高质量的模具。实验条件下的优良钢种很难在实际生产中发挥作用，不能转化为实际的生产力，从而造成科研实力与实际生产关系的脱节也是国内模具钢发展面临的问题。为了提高竞争力需要严格控制生产过程，利用先进生产设备和理论生产新钢种，提高科研产业转化水平成为亟待解决的问题。3.冷作模具钢性能指标在室温下对

4、各类材料进行压力加工的冷作模具钢大多属于最终产品，因此在实际生产中必须保证能够承受高载荷，高精度以及良好的表面。通常选用的冷作模具钢要求必须具有高硬度、高耐磨性、高韧性等良好的机械性能，同时保证模具钢在加工、切削以及锻造方面同样具有优势。二．选题的目的与意义模具是制造产业实现大批量化生产的重要成型工具，是制造业不可缺少的重要生产工具，通常模具生产水平的高低，直接决定着企业生产水平的高低，同样可以反应出是一个国家制造业水平的高低。据相关的统计，在汽车制造业，轮船制造业，航空、机电产品以及家用电器等行业，大约70%左右的零部件都是由模具来加工完成的，并且制造模具的费用在占总成本的费用比例

5、很高，可达到15~30%左右，模具制造水平的优良好坏将直接影响最终产品的质量，大多数批量化生产的工业产品的质量以及生产效率的快慢，生产成本的高低和新产品开发的速度，都在很大程度上制约于模具本身的精度、模具的质量、生产的周期、模具开发的成本和模具的服役寿命等等，所以模具制造业的水平已经在国内和国外引起了相当大的重视。模具钢作为重要的模具材料，其制造水平和质量不仅决定了模具的使用寿命，更关系到制造生产过程的连续性和廉价性，而模具材料，尤其是模具钢材料的质量便是提升模具质量所要解决的首要问题。而我国的模具钢从完全依赖进口，到仿照别人的材料，到自己有能力独立的研发，可以说发展还是及其迅速的，

6、无论在模具钢的生产工艺上、模具钢材的种类还是质量等方面都始终在向前迈步。通常根据模具钢的工作条件可以将模具钢大致分为三个主要的类型，热作模具钢、塑料模具钢和冷作模具钢。冷作模具钢是在温度较低的状态或室温状态下对材料进行冷加工成型的一种模具钢材料，本课题所研究开发的钢种即属于一种冷作模具钢。通常对于一些制造汽车的企业来说，开发用于生产汽车的大型覆盖件模具通常属于尖端技术。在过去，大型冲压件模具-般采用锻造合金模具钢组合制作，这种方法比较传统也得到了广泛的应用和推广，但是它存在原材料的费用高、制造过程工序较复杂、生产的周期长、加工费用昂贵且在最后的安装组合过程中精度不够高等诸多的缺点。因

7、此，以新型的铸造合金模具钢去代替传统锻造合金模具钢，用来生产汽车等大型覆盖件的模具已经是目前国内和国外研发的一种必然的趋势。但是汽车大型覆盖件的铸造模具的凝固过程原理复杂，工艺优化比较困难，且它的尺寸通常较大，研发周期也很长，技术支持一直是一个难点，它的制造生产技术一直是国内和国外很多的大型汽车集团和公司研究、开发和生产的重点和难点。所以，适应国内国外模具市场的竞争，研发中型和大型的覆盖件模具以及其迅速生产制造的技术，解决限制它的研发速度的关键环节是一个经