基于数字模拟的W-Mo-V高速钢卷材料及其热处理过程参数的设计和优化

科学领域:

• 金工程 金工程 金工程
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 由于其高合金和碳含量,W-Mo-V高速钢 (HSS) 提供优越的红硬度,耐磨性和耐腐蚀性.
• 传统的基于的HSS可以通过战略合金来改进.

研究的目的:

• 优化W-Mo-V HSS的组成和热处理,以提高性能.
• 为了研究,和添加剂对HSS特性的影响.
• 为了延长高速钢厂滚筒盖的使用寿命.

主要方法:

• 根据商业HSS粉末调整的合金元素比率,从而产生特定的化学成分 (C 1.9%,W 5.5%,Mo 5.0%,V 5.5%,Cr 4.5%,B 0.2%,等等). ) 的情况.
• 使用JMatPro (v7.0) 模拟软件模拟相位组成,奥氏体含量,马氏体转变温度以及碳化物/颗粒大小变化.
• 确定了临界温度 (Ac1 = 796.91 °C,Accm = 819.49 °C) 和优化了热处理参数 (烧焦,火,炼).
• 在热处理样本上使用扫描电子显微镜 (SEM) 验证的模拟结果.

主要成果:

• 优化的W-Mo-V HSS组成包括高,和微量含量.
• 模拟预测了817-827°C的最佳化,1150-1160°C的火,以及550-610°C的化.
• SEM分析证实了细,均分布的马氏体基质和碳化瓦纳颗粒,与模拟预测保持一致.
• 与传统的基于的HSS相比,Mo,V和B的添加有效地提高了耐磨性和红硬度.

结论:

• 开发的W-Mo-V HSS配方提供了更好的耐磨性和红色硬度,从而延长了机床滚筒盖的使用寿命.
• JMatPro模拟软件为指导W-Mo-V HSS的实际生产和热处理提供了可靠的参考.
• 优化的热处理参数对于在W-Mo-V HSS.中实现所需的微观结构和特性至关重要.