铌对热作模具钢组织性能的影响研究的任务书.docx

铌对热作模具钢组织性能的影响研究的任务书
任务书
铌对热作模具钢组织性能的影响研究
一、研究背景
热作模具钢是广泛应用于模具制造领域中的一类特殊钢材，具有高耐热性、高耐磨性、高韧性和高硬度等优异性能。其中，钼、钛、铬等元素的加入可以提高其耐热性和耐磨性，但同时也会导致材料的脆性增加。因此，在减少脆性的前提下，进一步提高热作模具钢的耐磨性和耐热性成为了当前研究的热点和难点。
铌作为一种强韧元素，能够提高钢材的韧性，降低其脆断倾向。近年来，一些研究表明，适当地添加铌元素可以提高热作模具钢的耐热性、耐磨性和韧性，但铌元素的加入量和加热温度的不同会对其性能产生不同的影响，因此需要进行进一步深入的研究。
二、研究内容
本研究旨在分析铌元素的添加对热作模具钢组织和性能的影响，具体研究内容包括：
1.不同含铌量对热作模具钢组织结构的影响：选择几种含铌量不同的热作模具钢，进行等温淬火试验，比较其组织结构的差异，分析铌元素的添加对其晶粒尺寸和相数的影响。
2.不同加热温度对热作模具钢组织结构的影响：选择含铌量较高的热作模具钢，进行不同加热温度下的试验，比较其组织结构的差异，分析铌元素的添加量和加热温度对其晶粒尺寸和相数的影响。
3.铌元素对热作模具钢力学性能的影响：选择含铌量不同的热作模具钢，进行拉伸试验、冲击试验、硬度试验等，比较其力学性能的差异，分析铌元素的添加对其力学性能的影响。
三、研究方法
本研究采用以下方法进行：
1.原材料选择：选择常用的热作模具钢，确定其化学成分和机械性能。
2.材料加工：将选择的热作模具钢加工成等尺寸样品。
3.热处理：采用等温淬火工艺，在不同温度下进行热处理。
4.组织分析：采用金相显微镜、扫描电子显微镜等方法观察材料的组织结构，分析晶粒尺寸、相数等数据。
5.力学性能测试：进行拉伸试验、冲击试验、硬度试验等，测试不同材料条件下的力学性能差异。
6.数据统计与分析：将试验结果进行统计与分析，得出结论，并对进一步的研究提出建议。
四、研究意义与预期结果
此项研究对于提高热作模具钢的耐磨性、耐热性和韧性，具有现实的意义。预计结果如下：
1.确定最佳添加量：确定铌元素的最佳添加量，提高热作模具钢加工工艺的效率，减少材料损耗。
2.确定最佳加热温度：确定铌元素加入下的最佳加热温度，提高热作模具钢的加工性能。
3.组织结构分析：通过分析不同条件下的组织结构差异，揭示铌元素的添加机制和作用方式，为下一步研究提供理论基础。
4.力学性能分析：通过比较不同材料条件下的力学性能差异，确定铌元素的添加对热作模具钢的改性效果，为进一步提高材料性能提供依据。
五、研究期限与预算
本研究预计完成期限为2年，总经费为200万元，其中：设备费30万元，材料费10万元，人员费用90万元，差旅费30万元，其它支出50万元。
六、参考文献
1.李宏.非经典元素铕、铌对汽车钢加工表现的影响[J].车辆与汽车部件,2017(2):138-141.
2.张红梅.铌元素对热作模具钢组织和性能的影响研究[D].广州：华南理工大学,2019.
3.张永.非常规元素铌和钼对热作模具钢性能及组织的影响[J].机床与液压,2017(10):82-85.