成果簡介:
近幾年來,中國的轎車市場每年新增的車型不下百款, 由于汽車大部分零部件是由模具制造成型的,僅每年新開模具就超過100億元,因此提高模具制造質(zhì)量及壽命對(duì)汽車產(chǎn)品質(zhì)量和汽車行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本成果借助大型熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件Thermo-calc&Dictra,在H13鋼基礎(chǔ)通過優(yōu)化合金成分并添加微量的鈮,在保持H13鋼原有優(yōu)異性能的前提下,改善H13鋼的熱疲勞性能,從而出開發(fā)一種新型的汽車用熱作模具鋼HG1鋼。同時(shí)結(jié)合表面處理新工藝,將新材料應(yīng)用在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門成型模具和汽車方向機(jī)凸輪軸成型模具,顯著提高其使用壽命。該鋼種主要應(yīng)用在有色金屬壓鑄模、熱擠壓模和小型熱鍛模,用于取代H13鋼和3Cr2W8V鋼
本成果經(jīng)湖北省科技廳2007鑒定,結(jié)論為國內(nèi)矚目水平。
主要技術(shù)指標(biāo):
(1)HG1鋼在相同實(shí)驗(yàn)條件下具有比H13鋼和3Cr2W8V鋼更優(yōu)異的熱疲勞抗力;并且熱疲勞過程中M23C6碳化物的粗化速率明顯降低;
(2)HG1鋼回火穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性較H13鋼好?;鼗饻囟鹊陀?00℃時(shí)HG1鋼的硬度與H13鋼相當(dāng)。當(dāng)回火溫度超過600℃以后,HG1鋼硬度始終高于H13鋼;在650℃硬度仍保持硬度在45HRC以上。在700℃下回火24h后,硬度仍在28~30HRC。
成功案例:
(1)項(xiàng)目組提供材料和表面處理工藝在三環(huán)氣門鍛模上進(jìn)行試驗(yàn),氣門材料分別為23-8N高溫合金,氣門鍛模的平均壽命提高了160~180%。
(2)調(diào)整氣門模具材料和熱處理工藝,并采用等離子滲氮進(jìn)行表面強(qiáng)化進(jìn)行了批量生產(chǎn)后,使用新材料并調(diào)整模具淬、回工藝,結(jié)合表面處理工藝,在東鑫氣門制造廠制造21-4N氣門模具8副,其壽命顯著提高,約為原來的2倍。
(3)項(xiàng)目組提供新材料為湖北三環(huán)汽車方向機(jī)有限公司制造了4副方向機(jī)擠壓模具,其模具壽命均超過1500件,達(dá)2100件,壽命顯著提高。