Разработка оптимального легирующего комплекса и режимов термического упрочнения штамповых сталей

• Автор: Фирсова, Надежда Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1 Проблемы сталей, предназначенных для изготовления штампового инструмента. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Условия работы, причины выхода из строя и требования, предъявляемые к материалу штампов горячего деформирования
1.2 Основные пути повышения стойкости штампового инструмента
1.3 Стали для штампов горячего деформирования
1.4 Система легирования и перспективные источники легирующих элементов для штамповых сталей
1.4.1 Система легирования и состав сталей для литых штампов
1.4.2 Влияние легирующих элементов на структуру и свойства
штамповых сталей
1.5 Особенности термической обработки штамповых сталей
1.6 Цели и задачи исследования
Г лава 2 Оптимизация химического состава опытной марки штамповой
стали, технология ее получения и методики исследования
2.1 Уровни изучаемых факторов
2.2 Составление матрицы планирования
2.3 Обработка экспериментальных данных
2.4 Технология выплавки экспериментальной стали
2.5 Металлографические исследования
2.6 Определение среднего размера зерна
2.7 Электронная микроскопия
2.8 Метод определения горячей твердости
2.9 Рентгеноструктурный анализ
2.9.1 Определение глубины пластических зон под поверхностью излома
2.9.2 Методика определения трещиностойкости материала
2.10 Определение карбидной фазы
Выводы по главе
Глава 3 Исследование структурно-фазовых превращений литой
и термообработанной опытной стали
3.1 Состав и структура стали в литом состоянии
3.2 Состав и структура стали в отожженном состоянии
3.3 Определение критических точек опытной стали 70ХЗГ2ФТР
3.4 Поиск оптимальных режимов закалки опытной стали 70ХЗГ2ФТР
3.4.1 Влияние температуры нагрева под закалку на структуру и свойства экспериментальной стали 70ХЗГ2ФТР
3.4.1.1 Количество остаточного аустенита
3.4.1.2 Изменение структуры стали
3.4.1.3 Карбидная фаза, удельное электросопротивление и твердость стали 70ХЗГ2ФТР во взаимосвязи с параметрами аустенизации
и охлаждения
3.5 Исследование процессов, происходящих при отпуске экспериментальной стали 70ХЗГ2ФТР
3.5.1 Исследование сопротивления разупрочнению стали при отпуске
3.5.2 Поиск оптимальных параметров отпуска в интервале температур 500-600 °С
3.6 Рациональный режим термической обработки опытной стали
3.7 Выводы по главе
Глава 4 Оценка эксплуатационных свойств штамповых сталей
4.1 Анализ механических свойств
4.2 Влияние температуры нагрева на твёрдость штамповой стали
4.3 Рентгеноструктурные исследования
4.4 Оценка трещиностойкости штамповых сталей
4.5 Термическая обработка штампов в производственных условиях
4.6 Производственные испытания
4.7 Выводы по главе

Основные результаты и выводы
Список использованной литературы
Приложения

Таблица 2.1 - Факторы и уровни многофакторного эксперимента
Фактор Уровни
1 2 3
1 Сг 0,9 1,6 2,3 3,
2 Мл 1,5 2,0 2,5 3,0 •
3 Ті 0,15 0,30 0,45 0,
4 V 0,15 0,30 0,45 0,
5 в 0,015 0,030 0,045 0,
6 с 0,6 0,8 1,0 1,
По данным выборки назначили верхний и нижний уровень варьирования факторов и рассчитали интервал варьирования и основной уровень.
Таблица 2.2 - Распределение уровней изучаемых факторов, предел варьирования
Факторы Содержание, %
Сг Мп Ті V В С
основной уровень 1,95 2,25 0,375 0,375 0,0375 0,
предел варьирования 0,7 0,5 0,225 0,15 0,015 0,
верхний предел (+) 3 3 0,60 0,6 0,06 ' 1,
нижний предел (-) 0,9 1,5 0,15 0,15 0,015 0,
2.2 Составление матрицы планирования
Для составления матрицы планирования использовали шаблон распределения верхнего и нижнего уровней легирующих элементов составленный в программе 81аПз11са 6.0 (рис. 2.1). Шаблон показывает, просчитанное значение распределения верхнего и нижнего уровня в 2Кр-дробном плане для 6 факторов и 16 наблюдений.
Построению матрицы планирования предшествуют кодирование факторов и выбор их уровней варьирования по всем правилам проведения полного факторного эксперимента.