搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
钼含量对4Cr5MoV热作模具钢冷热疲劳性能的影响
          
Effect of Mo Content on Cold and Thermal Fatigue Properties of4Cr5MoV Hot Work Die Steel

摘    要
采用室温至600℃的自约束冷热疲劳试验方法对含不同质量分数(1.8%,3.1%)钼的4Cr5MoV热作模具钢进行了试验,分析了表面与截面裂纹形貌、显微组织以及硬度变化,研究了钼含量对该热作模具钢冷热疲劳性能的影响。结果表明:经1 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢表面产生细小稀疏裂纹,并且裂纹数量明显少于含质量分数1.8%钼的试验钢,含质量分数3.1%钼的试验钢具有更高的抗回火软化性,高的表面硬度可以延缓模具钢中冷热疲劳裂纹的萌生;经2 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢截面裂纹扩展深度大于含质量分数1.8%钼的试验钢,其裂纹扩展速率较大,这与含质量分数3.1%钼的试验钢具有较低的室温冲击韧性和大量碳化物的粗化有关
标    签 4Cr5MoV热作模具钢   冷热疲劳裂纹   显微硬度   抗回火软化性   4Cr5MoV hot work die steel   cold and thermal fatigue crack   microhardness   tempering softening resistance  
 
Abstract
The surface and section crack morphology, microstructure and hardness changes of 4Cr5MoV hot work die steel containing different mass fraction (1.8%, 3.2%) of Mo were analyzed by self-constrained cold and thermal fatigue test from room temperature to 600℃. The effect of Mo content on cold and thermal fatigue properties of hot work die steel was studied. The results show that after 1 000 cold and hot fatigue cycles, the cracks on the surface of test steel containing 3.1wt% Mo were thin and sparse, and the crack number was significantly less than that of the test steel containing 1.8wt% Mo; the test steel containing 3.1wt% Mo had higher temper softening resistance, and high surface hardness could delay the initiation of cold and thermal fatigue cracks in the die steel. After 2 000 cold and thermal fatigue cycles, the crack propagation depth of the test steel containing 3.1wt% Mo was greater than that of the test steel containing 1.8wt% Mo, indicating the crack propagation rate was larger, which was related to the low impact toughness at room temperature and coarsening of a large amount of carbides of the test steel containing 3.1wt% Mo.

中图分类号 TG11   DOI 10.11973/jxgccl202204008

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 材料性能及应用

基金项目

收稿日期 2021/3/9

修改稿日期 2022/3/18

网络出版日期

作者单位点击查看

备注邓俊杰(1993-),女,河南周口人,硕士研究生导师:周健高级工程师

引用该论文: DENG Junjie,ZHOU Jian,LIU Jianxiong,CHI Hongxiao,LIN Peng. Effect of Mo Content on Cold and Thermal Fatigue Properties of4Cr5MoV Hot Work Die Steel[J]. Materials for mechancial engineering, 2022, 46(4): 48~55
邓俊杰,周健,刘建雄,迟宏宵,林鹏. 钼含量对4Cr5MoV热作模具钢冷热疲劳性能的影响[J]. 机械工程材料, 2022, 46(4): 48~55


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】NEU R W, SEHITOGLU H.Thermomechanical fatigue, oxidation, and creep:Part i.Damage mechanisms[J].Metallurgical Transactions A, 1989, 20(9):1755-1767.
 
【2】王要利, 宋克兴, 张彦敏.热作模具钢热疲劳行为的研究现状[J].材料热处理学报, 2018, 39(4):1-13. WANG Y L, SONG K X, ZHANG Y M.A review on thermal fatigue behavior of hot working die steel[J].Transactions of Materials and Heat Treatment, 2018, 39(4):1-13.
 
【3】吴远辉, 左鹏鹏, 白植雄, 等.淬回火工艺对压铸模具钢4Cr5Mo2V强韧性及组织影响[J].模具制造, 2017, 17(6):93-97. WU Y H, ZUO P P, BAI Z X, et al.Effect of quenching and tempering process on strength, toughness and microstructure of die-casting die steel 4Cr5Mo2V[J].Die & Mould Manufacture, 2017, 17(6):93-97.
 
【4】MELLOULI D, HADDAR N, KÖSTER A, et al.Thermal fatigue failure of brass die-casting dies[J].Engineering Failure Analysis, 2012, 20:137-146.
 
【5】WANG M H, XIANG D, XIAO C, et al.Influence of cooling condition of tools on central deformation of workpiece and tool wear in cross wedge rolling[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2012, 59(5/6/7/8):473-482.
 
【6】夏鹏成, 陈蕴博, 葛学元, 等.热作模具钢热疲劳性能的研究现状与发展趋势[J].金属热处理, 2008, 33(12):1-6. XIA P C, CHEN Y B, GE X Y, et al.Research status and development trends of thermal fatigue property of hot die steels[J].Heat Treatment of Metals, 2008, 33(12):1-6.
 
【7】GOPALSAMY B M, MONDAL B, GHOSH S, et al.Experimental investigations while hard machining of DIEVAR tool steel (50 HRC)[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, 51(9/10/11/12):853-869.
 
【8】张学友, 左鹏鹏, 何西娟, 等.氮含量对热作模具钢4Cr5Mo2V热疲劳性能的影响[J].金属热处理, 2017, 42(1):9-14. ZHANG X Y, ZUO P P, HE X J, et al.Effect of nitrogen content on thermal fatigue property of hot work die steel 4Cr5Mo2V[J].Heat Treatment of Metals, 2017, 42(1):9-14.
 
【9】张宇, 计杰, 张恒华, 等.对加入镍或钴元素的4Cr5Mo2V钢热疲劳性能的研究[J].模具工业, 2019, 45(12):17-21, 27. ZHANG Y, JI J, ZHANG H H, et al.Study on thermal fatigue properties of 4Cr5Mo2V steel after adding nickel or cobalt[J].Die & Mould Industry, 2019, 45(12):17-21.
 
【10】张国强, 周健, 迟宏宵, 等.热处理对含Co热作模具钢组织及力学性能的影响[J].金属热处理, 2017, 42(12):172-177. ZHANG G Q, ZHOU J, CHI H X, et al.Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of Co containing hot die steel[J].Heat Treatment of Metals, 2017, 42(12):172-177.
 
【11】冯萧萧, 苏钰, 李军, 等.热处理工艺对DIEVAR热作模具钢组织与性能的影响[J].金属热处理, 2019, 44(2):108-112. FENG X X, SU Y, LI J, et al.Influence of heat treatment on microstructure and mechanical properties of DIEVAR hot working die steel[J].Heat Treatment of Metals, 2019, 44(2):108-112.
 
【12】周青春.硅在H13型热作模具钢中作用的研究[D].上海:上海大学, 2012. ZHOU Q C.Effect of silicon on H13 type hot work die steel[D].Shanghai:Shanghai University, 2012.
 
【13】刘剑红. 热作模具钢3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1热疲劳机理的研究[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1987:24-25. LIU J H. Research on thermal fatigue mechanism of hot work die steel 3Cr2W8V, 4Cr5MoSiV1[M]. Harbin:Harbin Institute of Technology Press, 1987:24-25.
 
【14】张国英, 苏杰, 钱存富, 等.Co对高Ni-Co二次硬化钢微结构影响的穆斯堡尔谱研究[J].钢铁研究学报, 2001, 13(6):35-39. ZHANG G Y, SU J, QIAN C F, et al.Influence of Co on microstructure of high Ni-Co secondary hardening steel by Mossbauer spectroscopy study[J].Journal of Iron and Steel Research, 2001, 13(6):35-39.
 
【15】冯兆义.热作模具钢的热疲劳性能影响因素的研究[D].长春:吉林大学, 2006. FENG Z Y.Study on the factor of affecting thermal fatigue property of hot work steel[D].Changchun:Jilin University, 2006.
 
【16】罗灵杰, 杨瑞青, 胡开华, 等.Mg微合金化对4Cr3MoSiV模具钢热疲劳性能的影响[J].兵器材料科学与工程, 2016, 39(2):59-63. LUO L J, YANG R Q, HU K H, et al.Effect of magnesium micro-alloying on thermal fatigue behavior of 4Cr3MoSiV steel[J].Ordnance Material Science and Engineering, 2016, 39(2):59-63.
 
相关信息
   标题 相关频次
 H13热作模具钢退火后探伤不合格原因分析
 6
 大规格H13热作模具钢锻件的组织和性能
 6
 均匀化退火时间对H13钢小锻件组织和共晶碳化物的影响
 6
 钼含量对3Cr2MnNiMoV钢奥氏体连续冷却转变行为的影响
 4
 铌含量对H13钢枝晶偏析及碳化物组成和形貌的影响
 4
 双淬火+深冷处理工艺对Cr12Mo1V1模具钢组织和性能的影响
 4
 碳含量对4Cr5Mo2V热作模具钢显微组织及热稳定性的影响
 4
 H13钢压铸模具的失效分析
 3
 高硫易切削H11模具钢点状偏析的形成机制
 3
 固溶冷却方式对10Ni3MnCuAl模具钢组织和性能的影响
 3
 w(Ti+B4C+C)/w(Ni60A)对等离子熔覆镍基复合涂层结构与性能的影响
 2
 0Cr18Ni9Ti不锈钢表面纳米化层的组织和性能
 2
 2Cr13钢激光表面合金化的组织和性能分析
 2
 40Cr钢表面低温气体碳、氮、氧多元共渗层的摩擦学性能
 2
 42CrMo钢磨削淬火强化层的显微组织和磨损性能
 2
 45钢激光碳硼合金化工艺优化及最优工艺下合金化层的组织与性能
 2
 AlSi7Mg铝合金表面激光熔覆WC增强镍基合金熔覆层的组织与性能
 2
 AZ31B镁合金薄板Nd:YAG激光焊接接头的组织与性能
 2
 BNi7镍基钎料真空钎焊316L不锈钢接头钎缝的显微组织和显微硬度
 2
 CuW80/Cu整体式触头尾部铜强化规律
 2
 D406A钢和20钢异质接头的显微组织和力学性能
 2
 DP1180汽车用双相钢连续冷却转变过程中的相变规律
 2
 Ni-P/SiC、Ni-P/WC纳米复合电刷镀镀层的组织与性能
 2
 Q235钢表面等离子熔覆碳化钨增强铁基合金层的组织和硬度卢
 2
 Si在半高速钢HYRH12中的作用
 2
 SKD61模具钢激光仿生强化后的组织和性能
 2
 TA15钛合金电子束焊缝形貌及显微组织
 2
 TC11钛合金棒开裂原因分析
 2
 TC4钛合金线性摩擦焊接头的组织与硬度分析
 2
 Ti60/TC17电子束焊接接头的组织及显微硬度
 2