45#钢支座的液态模锻制备工艺及组织性能分析

摘要

目的:以45#钢支座为典型制件对钢质液态模锻制备工艺过程进行分析与优化.研究不同工艺参数对制件组织性能的影响,对制件不同位置的组织性能进行探讨,优化和改善液态模锻钢制制件性能,为钢制制件的液态模锻制备提供理论依据.创新点:1.利用数值模拟软件模拟分析了钢质液态模锻工艺过程,为试验分析提供理论依据;2.对制件不同位置的组织性能分析,探讨了塑性变形在液态模锻工艺过程中的影响.方法:1.采用ProCAST模拟软件对45#钢液态模锻的凝固过程、温度场及应力场的变化进行模拟(图6～8),并对液态模锻工艺过程进行理论优化;2.采用单一变量法,讨论浇注温度和保压时间对成型件的微观结构、机械性能和耐磨性的影响(图9～12);3.研究成型制件不同位置的微观组织、力学性能和断裂行为(图14,16和17),并讨论液态模锻工艺过程中塑性变形对制件组织性能的影响;4.探讨分析45#钢支座的动态成形工艺(图18),并研究45#钢的液态模锻整体工艺过程.结论:1.熔融金属的最佳浇注温度和保压时间分别在1540～1560℃ 和35～40 s.2.在浇注温度为1540℃ 和保压时间为35 s时,液态锻造制备的45#钢支座具有最佳的组织性能;此时支座盘边缘的抗拉强度、伸长率、维氏硬度和摩擦系数分别为783.4 MPa、17.1％、242.7和0.36.3.45#钢支座不同位置的组织性能差异不大,但由于塑性变形的原因,中间位置的性能表现优于边缘位置.4.45#钢支座的液态锻造工艺过程相对较复杂,包含不同的金属液对流和塑性变形;这些特殊的过程导致45#钢支座的组织性能相对优异.