结题报告

西南交通大学大学生科研训练计划（SRTP5）项目 -P20塑料模具钢等温处理组织及性能研究结题 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 1.前言 P20钢是美国最早使用的P系列的一个牌号，是美国AISI 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 塑料模具钢，其中国牌号是3Cr2Mo。 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1 P20钢的化学成分 C Si Mn P S Cr Mo Ni 0.28-0.41 0.2-0.8 0.6-1.0 ≤0.03 ≤0.03 1.4-2.0 0.3-0.55 0.85-1.15                 1.2 P20的组织结构： 该钢奥氏体的温度通常在850-860℃,钢的淬透性较差，大型锻件淬火时往往表层得到马氏体组织，心部得到珠光体+贝氏体+马氏体。 1.3 P20的特性： ⅰ美国AISI标准塑料模具钢，有良好的机加工性能，极好的抛光性能，一定的韧性，可以渗碳，渗碳淬火后的表面硬度可达65HRC，具有较高的热硬度及耐磨性。 ⅱP20钢中加入Cr、Mo元素，主要是为了提高钢的淬透性，建有固溶强化铁素体和溶入渗碳体Fe3C,形成合金渗碳体（Cr、Mo、Fe）3C. ⅲ P20钢中加入Mo元素主要是为了消除回火脆性，兼有细化晶粒和溶入渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体（Cr、Mo、Fe）3C.及固溶强化铁素体。 ⅳ P20钢淬火加热时，Cr、Mo完全溶于奥氏体中，Cr、Mn、Mo元素共同作用提高钢的淬透性。极少量未溶入的Mo元素以碳化物的形式遗留，起到细化晶粒的作用。 ⅴ P20钢淬火后，Cr、Mn、Mo元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。 ⅵ P20钢高温回火时，部分Cr、Mn、Mo元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C，形成合金渗碳体（Cr、Mn、Mo、Fe）3C。 ⅶ P20钢中碳元素保持在0.3%左右，便于强度与韧性的良好配合。 ⅷ P20钢中含有大量的Cr元素，具有一定的耐蚀性和抗氧化性。 1.4 P20钢的应用范围： 适用于电视机前壳、电话机、饮水机、吸尘器等塑料模及模架。 ●热塑性塑胶注塑模具，挤压模具。 ● 热塑性塑料吹塑模具。 ● 重载模具主要部件。 ● 冷结构制件。 ● 常用于制造电视机壳，洗衣机，冰箱内壳，水桶等。 1.5 塑料模具钢的发展现状: 塑料制品的应用日益广泛，带动了塑料模具的迅猛发展，由于我国在模具制造业方面起步较晚，且一些行业特殊要求用钢均靠大量进口，这就让我们在生产技术和模具材料上思考。但从整体来看，中国塑料模具无论在数量上还是质量、技术和能力等反面都有很大进步，但与国民经济发展要求、世界先进水品相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口，在总量上供不应求的同时，一些抵挡塑料模具却供过于求。市场竞争激烈，还有一些技术含量不高的中档塑料模具也有供过于求的趋势；从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力发展国际市场，发展出口模具。随着我国塑料工业，特别是 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将高于模具工业的整体发展水品。 2.试验方法 本项目拟针对P20塑料模具钢，采用不同的等温处理工艺试验，通过对其组织分析和性能测试，研究不同等温处理工艺对其组织和性能的影响，以及组织和性能之间的关系，探讨一种P20塑料模具钢最佳等温处理工艺，以提高其强度、塑性、硬度和冲击韧性，从而提高P20钢的综合力学性能和使用性能。这对于开发P20塑料模具钢心梗有着重要的理论和实践指导意义。 在这之前，我们首先要明白几个概念。 贝氏体等温淬火：工件加热奥氏体化温度后，在其过冷奥氏体中温转变区域（通常在Ms点稍上）某一温度范围的熔融介质中进行等温保持，使过冷奥氏体发生下贝氏体转变的热处理工艺。 深冷：深冷处理就是钢件淬火冷却到室温后，继续在０℃以下的介质中冷却的 热处理工艺，也称为冷处理,是淬火过程的继续。 (1) 深冷处理作用： 为了最大限度减少残余奥氏体(常温下的不稳定组织,容易引起尺寸变化等，以进一步提高工件淬火后的硬度和防止在使用过程中因残余奥氏体的分解而引起的变形,同时强度、硬度和耐磨性都可得到不同程度的提高。 (2) 深冷处理注意要项： 高合金钢或高合金渗碳钢，因Mf点很低，冷处理需在-120℃以下进行，保温1~2h，冷处理后必须进行回火或时效，以获得更稳定的回火马氏体组织，并使残余奥氏体进一步转变和稳定化，同时使淬火应力及深冷应力充分消除。 (3) 深冷处理适用范围： 较适用于精度要求很高，必须保证其尺寸稳定性的工件，如量具等。 钢中贝氏体的机械性能：贝氏体的强度随转变温度的降低而升高，相变温度不同，贝氏体的组织形态、亚结构都不同，因而性能不同。贝氏体形成温度越低，其铁素体片条越细小，位错孪晶等亚结构增多，碳化物颗粒越细小，贝氏体铁素体种的碳的过饱和程度越高，这一切变化均导致强度上升。而同时下贝氏体铁素体片条细小时，碳化物分布在铁素体内部则具有较高的韧性，而上贝氏体条片间连续分布着碳化物，其韧性较差。 基于以上的相关根据，我们将P20钢统一进行了860℃奥氏体化60min+330等温30min+油淬后，将其分成2组、7份采取了如下不同工艺，以期得到不同的组织及性能。 a-1：400℃回火90min a-2：深冷+400℃回火90min a-3：400℃回火90min+深冷+400℃回火90min b-1：250℃回火90min    b-2：深冷+250℃回火90min    b-3：250℃回火90min+深冷+250℃回火90min    b-4：250℃回火60min+深冷+400℃回火90min 2.1  试验设备：热处理炉，砂轮，抛光机，CX21金相显微镜 腐蚀液：4%的硝酸酒精溶液 3.实验结果 经过这7种不同的工艺处理后，我们可以得到以下一系列光镜图： Figure. a- 1 Figure. a- 2 Figure. a- 3 Figure. b- 1 Figure. b-2 Figure. b- 3 Figure. b- 4     表2两组试样的冲击功数据 冲击功/J 工艺编号 1 2 平均值/J a-1 29.37 27.41 28.39 a-2 37.44 30.73 34.085 a-3 40.30 40.20 40.255 b-1 39.03 38.45 38.74 b-2 28.24 33.44 30.84 b-3 39.65 43.23 41.44 b-4 27.98 38.76 33.37         表3两组试样的硬度数据 硬度/ HRC 工艺编号 1 2 3 平均值/HRC a-1 34.9 35.2 35 35 a-2 40.1 41 41 40.7 a-3 35 34.6 35.8 35.1 b-1 35 34.8 35.9 35.2 b-2 41.1 40.3 41 40.8 b-3 33.9 33.9 34 34 b-4 35.9 36 36.1 36           由以上两组数据可知： 1， 经过深冷处理的试样其硬度、冲击功均比未经深冷处理的高。 2， 经过400℃回火的试样其硬度值比250℃回火的试样硬度值低，其冲击功相对于250℃回火试样也偏低。 3， a-2与a-3相比，这两种试样的组织均为马氏体+下贝氏体+残余奥氏体+碳化物，但a-2组织中的回火马氏体比a-3更多，其组织中的弥散碳化物相比更多，故其硬度比a-3高，而冲击韧性则相对低于a-3。 4， a-1、2、3与b-1、2、3相比，两组试样组织也都为马氏体+下贝氏体+残余奥氏体+碳化物，但b-1、2硬度整体比a组略高，而b-3的硬度值相对a-3较低，则是其组织中的残余奥氏体的量相对较多，故其硬度值相对较低，冲击韧性则较高。 5， b组中3、4号试样 唯一差别在于之前回火时间，4号试样回火60min，其残余内应力相对于4号来说，消除不如3号彻底，其中的残余奥氏体的量比3号少，同时其组织中的碳化物相比要粗大一些，弥散度小一些，故其硬度值较高，冲击韧性较低。 6， 两组试样中，深冷处理使试样中马氏体和下贝氏体进一步析出碳化物，同时残余奥氏体分解会更加彻底，这都使碳化物的量增加，分布更弥散，会使试样的硬度和冲击功同时提高。 4. 实验结论 4.1  深冷处理的试样内部残余奥氏体量比未经深冷处理的奥氏体量少，碳化物析出比未经深冷的量要多，且分布更弥散。 深冷处理的试样内部的残余奥氏体分解更彻底，板条马氏体比未经深冷的多。 4.2 深冷处理的试样其硬度、冲击韧性比未经深冷处理的均要高， 其综合机械性能优于未经深冷处理的试样。 在400℃回火的试样其硬度值比250℃回火试样的硬度值低，其冲击韧性也相对较低。 4.3 由此我们可以在工业生产中根据不同的需求选择相对较好的工艺来选择模具： 从强度的角度出发：我们可以选择a-2的工艺，其硬度值比其他的工艺均高，且其冲击韧性下降也不明显，能满足一定的要求，故当模具用于制造有色金属制品的时候，我们可以选择这样的工艺：深冷+400℃回火。 从韧性的角度出发：我们可以选择b-3的工艺，其冲击韧性比其他工艺处理的均要高，而且硬度值也相对下降不多，能满足适当的工业需求，故当模具用于制造塑料等要求有一定伸缩性的制品时，我们可以选择这样的工艺：250℃回火+深冷+250℃回火。 5. 收获与体会 本项目持续了将近一年时间，在这段日子里，我们试验小组5个人从最开始的申报项目到现在的递交结题报告，虽然经历一些困难，但更多的是得到了锻炼，增长了文化知识的同时，也加强了我们的试验动手能力。试验小组5个人一起查阅资料，一起做试样，一起分析组织成分，相互交流经验，反省试验中的不足之处等，加强了我们的团队合作意识，也启发了我们在科研问题上勇于动脑，敢于思考，勤于思考的能力。最后，感谢我们的指导老师，我们是在老师的指导之下，团结在一起，才共同完成了这个项目。