发展非调质的大截面预硬塑料模具钢--外文翻译.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译

学院(系)：
专业：
姓名：
学号：
外文出处：DevelopmentofPlasticMould

附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

指导教师评语：

签名：
年月日注：请将该封面与附件装订成册。
附件1：外文资料翻译译文
发展非调质的大截面预硬塑料模具钢
LUOYi,WUXiao-chun,MINYong-an,ZHUZhu,WANGHong-bin
（上海大学材料科学与工程学院，上海200072，中国）
摘要：为了满足大截面预硬塑料模具钢的需求和能源节约，一种非调质预硬钢正在发展。一个大型温度场用有限元法研究和9号试验钢在实验室中被设计。对它们的微观结构和硬度调查时用在空气中冷却和控制冷却速度的类似的模拟冷却。结果表明，硬度均匀的截面密切相关与预硬钢的贝氏体淬透性，试验钢的硬度在40到43洛氏硬度之间波动在两种冷却条件下。该试验钢比C45钢具有更加良好的加工性能。预硬钢成功的生产在工厂是基于实验室的结果。它的微观结构是贝氏体，在尺寸为460毫米×800毫米×3200毫米上均匀分布。
关键词：预硬钢；大截面塑料模具；温度估计；化学成分；微观结构；可加工性。
生产上的强烈增长和塑料的消耗已经影响了塑料模具钢材市场而对良好性能的塑料模具钢的需求越来越多。各种系列塑料模具钢材适应不同性能要求，例如：耐磨，高硬度，耐腐蚀，韧性，抛光性，纤维化性质，可焊性，可加工性。在现有塑料模具钢材系列中，中低碳合金钢，例如AISIP20中的DIN2738和718（瑞典牌号）长久以来一直被广泛应用着，因为它们的良好的综合性能。P20系列通过调质的形式从钢铁厂的模具生产商生产出来，模具已加工后不需要进行进一步热处理。它通常被称为调质预硬塑料模具钢。预硬塑料模具钢的优势在于模具制造它没有失真的风险，可直接投入运营。然而，调质预硬钢过程复杂和高能源消耗。在规模的塑料行业中，传统的塑料模具QP钢有时可能没有完全淬火或者淬火出现裂纹当它们被用于大的塑料模具时[1,2]。因此，探讨非调质预硬塑料模具钢为了避免上述的技术和经济缺点[3]。早在20世纪90年代，150毫米截面的调质预硬塑料模具钢（FT系列）被开发[4]。在最近十年里，B系列钢诞生和部分代替了低于300毫米截面的P20钢[5]。
实践表明，该非调质过程也可以生产出具有相似的，统一的硬度比的QP塑料模具钢，同时减少生产周期和耗能。本文主要研究大于300毫米截面的预硬塑料模具钢，特别关注成分设计和满足需求的大截面塑料模具钢
实验过程
在冷却条件上有很大的差别就是小尺寸试验钢生产在实验室里而大截面硬钢生产在工厂，大截面预硬钢将通过微观结构和性能与试验钢比较区别在相似的冷却条件下。实验过程如图1所示。

图1.预硬钢的发展进程
9号试验钢被冶炼在250公斤的感应炉里，其化学成分（质量分数，%）显示在表1里。每个试验钢被锻造直径80毫米，然后用两种方式冷却:空气冷却和沙子冷却。切断样品做硬度测试和显微组织观察，尺寸大小为80毫米×10毫米。每个样品的硬度与洛氏硬度测定在核心到表面每5毫米处进行，它们的组织在一个尼康LV150光学显微镜下被观察。拉伸样品从在空气冷却中的样品中获得。
机械加工性能在切削试验中进行了评估通过测量切削力及切削刀具磨损，分别比较80毫米×320毫米的8号试验钢和80毫米×310毫米的C45号钢，后者淬火为10%的氯化钠和回火。切削刀具是硬质合金刀具YT15化学成分（质量分数，%）是79WC，15TiC,6Co,它的新优势被用于各项测试中。当进给速度定为0.1mm，切削深度改为0.5mm到0.3mm每0.5mm，主切削力被压电式力测量，切削速度分别在39m∕min和78.5m∕min,在刀具磨损测定中使用了精度为0.01毫米的工具制造商的显微镜。当进给速度和切削深度固定在0.1mm∕r和1.5mm时，分别首次消减60分钟的切削速度19.6m∕min再消减35分钟的切削速度34m∕min在刀具后刀面磨损实验中。
表1.测试钢的化学成分

2.讨论和结果
2.1对大断面预硬钢冷却速度的模拟
预硬钢对塑料模具来说期望很大，然而它的冷却速度减慢由于它的尺寸增大。对于大小为460毫米×800毫米×3200毫米的钢，就必须知道它的温度场，它可以适当的指导淬透性合金设计。简言之，如果核心和表面的空气冷却速度是已知的，以及相应的试验钢的微观的两个冷却速度相似，大断面预硬钢的硬度将分布均匀。
在图2上的曲线B和曲线C通过有限元模拟分别反映了再核心和边缘的大致温度。这些估计的冷却速率提供了参考依据为选择合适的淬透性预硬钢。对上述最快最慢的冷却速率物理模拟，当锻造后冷却速率的控制和空气冷却时，钢的测试温度被测量用K型电热偶。测量的温度显示为曲线A和曲线