內容簡介
《模具材料及表面強化技術》做到由淺入深,易學易懂,突出模具材料的表面強化技術,兼顧原理與套用。
圖書目錄
第一篇 模具材料及熱處理
1 緒論
1.1 模具在工業生產中的重要地位
1.1.1 模具在工業生產中的地位
1.1.2 模具在工業生產中的作用
1.2 模具生產的發展趨勢
1.2.1 發展精密、高效、長壽命模具
1.2.2 發展高效、精密、數控自動化加工設備
1.2.3 模具製造的基本要求和特點
1.2.4 發展各種簡易模具技術
1.3 模具材料的現狀及發展趨勢
1.4 模具選材、熱處理及表面強化技術
1.4.1 模具選材及熱處理
1.4.2 模具表面強化技術
1.5 本課程的性質和要求
2 模具的失效分析
2.1 失效分析
2.1.1 失效
2.1.2 失效分析
2.2 模具的服役條件與模具失效分析
2.2.1 模具的服役條件
2.2.2 模具失效分析
2.3 模具失效形式及失效機理
2.4 磨損失效
2.4.1 摩擦及磨損的概念
2.4.2 粘著磨損
2.4.3 磨粒磨損
2.4.4 腐蝕磨損
2.4.5 接觸疲勞磨損
2.5 斷裂失效
2.5.1 斷裂分類
2.5.2 斷口的巨觀特徵
2.5.3 韌性斷裂的微觀機制
2.5.4 脆性解理斷裂的微觀機制
2.5.5 準解理斷裂
2.5.6 疲勞斷裂的微觀形貌
2.6 金屬的斷裂韌度
2.6.1 裂紋尖端應力場強度因子KⅠ及斷裂韌度KⅠc
2.6.2 脆性判據
2.6.3 影響斷裂韌度的因素
2.7 變形失效
2.7.1 塑性變形失效
2.7.2 彈性變形失效
2.8 模具失效分析的重要性和基本內容
2.8.1 模具失效分析的重要性
2.8.2 模具失效分析的基本內容
2.9 影響模具失效的因素
2.9.1 模具結構
2.9.2 模具的機加工質量
2.9.3 模具材料
2.9.4 熱處理
2.9.5 模具的服役條件
2.9.6 模具維護與管理
2.10 模具失效分析實例
案例1 Cr12鋼冷沖模早期失效原因分析
案例2 5CrMnMo鍛模使用中的失效分析與防止措施
思考題
3 冷作模具材料及熱處理
3.1 冷作模具材料的分類及選用
3.1.1 冷作模具材料的分類
3.1.2 冷作模具材料的性能要求
3.1.3 冷作模具材料的選用
3.2 冷作模具材料的熱處理
3.2.1 高碳非合金冷作模具鋼的熱處理
3.2.2 高碳低合金冷作模具鋼的熱處理
3.2.3 高耐磨冷作模具鋼的熱處理
3.2.4 冷作模具用高速鋼的熱處理
3.2.5 特殊用途冷作模具鋼的熱處理
3.3 新型冷作模具鋼熱處理案例
案例1 GD鋼(7CrNiSiMnMoV)
案例2 65Nb鋼(65Cr4W3Mo2VNb)
思考題
4 熱作模具材料及熱處理
4.1 熱作模具材料的分類及選用
4.1.1 熱作模具材料的分類
4.1.2 熱作模具材料的特點及性能要求
4.1.3 熱作模具鋼的選用
4.2 熱作模具材料的熱處理
4.2.1 低耐熱高韌性熱作模具鋼的熱處理
4.2.2 中耐熱韌性熱作模具鋼的熱處理
4.2.3 高耐熱性熱作模具鋼的熱處理
4.2.4 奧氏體耐熱模具鋼的熱處理
4.2.5 馬氏體時效模具鋼的熱處理
4.3 新型熱作模具鋼熱處理案例
案例1 5Cr2鋼(5Cr2NiMoVSi)
案例2 H13鋼(4Cr5MoSiV1)
案例3 3Cr2W8V鋼製熱擠壓模具的熱處理
案例4 5CrNiMo鋼熱鍛模熱處理工藝的改進
思考題
5 塑膠模具材料及熱處理
5.1 塑膠模具材料的分類及選用
5.1.1 塑膠模具材料的分類
5.1.2 塑膠模具材料的性能要求
5.1.3 塑膠模具材料的選用
5.2 塑膠模具鋼的熱處理
5.2.1 非合金型塑膠模具鋼的熱處理
5.2.2 滲碳型塑膠模具鋼的熱處理
5.2.3 預硬型塑膠模具鋼的熱處理
5.2.4 時效硬化型塑膠模具鋼的熱處理
5.2.5 耐腐蝕塑膠模具鋼的熱處理
5.2.6 整體淬硬型塑膠模具鋼的熱處理
5.3 新型塑膠模具鋼及其熱處理案例
案例1 25CrNi3MoAl鋼
案例2 8Cr2S鋼(8Cr2MnWMoVS)
思考題
6 其他模具材料
6.1 鑄鐵模具材料
6.1.1 鑄鐵模具材料概況
6.1.2 鑄鐵模具材料的套用
6.2 硬質合金和鋼結硬質合金模具材料
6.2.1 硬質合金模具材料
6.2.2 鋼結硬質合金模具材料
6.3 有色金屬及合金模具材料
6.3.1 鋅基合金模具材料
6.3.2 低熔點合金模具材料
思考題
第二篇 模具表面強化技術
7金屬構件的表層殘餘應力
71殘餘應力的基本概念
711殘餘應力的性質及平衡條件
712殘餘應力的分類
713殘餘應力的極限
72殘餘應力的形成
721不均勻塑性變形引起的殘餘應力
722溫度差異引起的殘餘應力
723焊接形成的殘餘應力
724金屬的相變應力
73殘餘應力對金屬構件性能的影響
731殘餘應力對疲勞強度的影響
732殘餘應力對靜載強度的影響
733殘餘應力對加工精度的影響
734殘餘應力對剛度的影響
735殘餘應力對應力腐蝕的影響
74殘餘應力的測量
741應力釋放法
742物理方法
思考題
8金屬表面形變強化
81金屬表面形變強化的機理及主要方法
811表面形變強化原理
812表面形變強化的主要方法
82噴丸強化
821噴丸強化用的設備
822噴丸材料
83噴丸強化工藝參數對材料疲勞強度的影響
831噴丸表層的殘餘應力
832噴丸表面質量及影響因素
84表面形變強化在模具表面強化工藝中的套用
思考題
9表面淬火
91感應加熱表面淬火
911感應加熱基本原理
912感應加熱表面淬火工藝
913超高頻感應加熱表面淬火
914雙頻感應加熱淬火和超音頻感應加熱淬火
915冷卻方式和冷卻介質的選擇
916感應加熱淬火件的質量檢驗
92火焰加熱表面淬火
921火焰特性
922火焰加熱表面淬火方法
923工藝參數選擇
924火焰淬火的質量檢驗
925火焰淬火的安全技術要求
93其他表面淬火方法簡介
931電解液淬火
932接觸電阻加熱淬火
933浴爐加熱表面淬火
94表面淬火方法在模具表面強化工藝中的套用
思考題
10熱擴滲技術
101熱擴滲技術的基本原理與分類
1011熱擴滲技術的基本原理
1012滲層形成機理
1013熱擴滲速度的影響因素
1014擴滲層的組織特徵
1015熱擴滲工藝的分類
102滲碳
1021滲碳的目的及意義
1022滲碳方法
1023滲碳工藝
1024滲碳後的熱處理
1025滲碳熱處理後的組織與性能
1026滲碳在模具表面強化工藝中的套用
103滲氮
1031滲氮的目的及意義
1032滲氮方法
1033滲氮工藝
1034滲氮工件的預處理
1035滲氮後的組織與性能
1036滲氮在模具表面強化工藝中的套用
104碳氮共滲
1041碳氮共滲的特點及分類
1042碳氮共滲方法
1043碳氮共滲在模具表面強化工藝中的套用
105滲硼
1051滲硼的特點及分類
1052滲硼方法
1053滲硼層的組織
1054滲硼在模具表面強化工藝中的套用
106滲金屬
1061滲金屬的特點及分類
1062氣體滲金屬方法
1063液體滲金屬方法
1064固體滲金屬方法
1065滲金屬法在模具表面強化工藝中的套用
思考題
11電漿擴滲技術
111離子滲氮
1111離子滲氮的主要特點
1112離子氮化原理
1113離子滲氮設備
1114離子滲氮工藝
112離子滲碳、離子碳氮共滲
1121離子滲碳原理及優點
1122離子碳氮共滲、離子氮碳共滲
113電漿擴滲技術在模具表面強化工藝中的套用
案例離子氮化PECVD TiN膜複合處理提高切邊模具壽命研究
思考題
12雷射表面處理技術
121雷射表面處理設備
1211雷射的產生
1212雷射器
1213雷射處理用的外圍設備
122雷射表面改性工藝
1221雷射表面相變硬化
1222雷射表面熔覆與合金化
1223雷射表面非晶化與熔凝
1224雷射衝擊硬化
123複合表面改性技術
1231黑色金屬複合表面改性技術
1232有色金屬複合表面改性處理
思考題
13電子束表面處理技術
131電子束表面處理原理與設備
1311電子束表面處理原理
1312電子束表面處理設備
132電子束表面處理工藝
1321電子束表面處理工藝的特點
1322電子束表面相變強化
1323電子束表面熔凝
1324電子束表面合金化
1325電子束表面非晶化
133電子束表面改性技術在模具表面強化工藝中的套用
案例1Cr12Mo1V1(D2)模具鋼電子束表面改性研究
案例2幾種典型電子束表面改性處理實例與效果
思考題
14電鍍與化學鍍
141電鍍
1411電鍍基本知識
1412常用金屬及合金電鍍
1413電鍍技術在模具表面強化工藝中的套用
142電刷鍍
1421電刷鍍基本原理
1422常用金屬電刷鍍
1423電刷鍍技術在模具表面強化工藝中的套用
143化學鍍
1431化學鍍的基本原理
1432常用金屬化學鍍
1433化學鍍技術在模具表面強化工藝中的套用
思考題
15氣相沉積技術
151化學氣相沉積(CVD)
1511化學氣相沉積設備
1512沉積過程
1513工藝要求
1514化學氣相沉積在模具表面強化工藝中的套用
152物理氣相沉積(PVD)
1521物理氣相沉積的分類
1522真空蒸發鍍膜
1523陰極濺射
1524離子鍍
1525物理氣相沉積在模具表面強化工藝中的套用
思考題
16堆焊技術
161概述
1611稀釋率
1612熔合比
1613熔合區的成分、組織與性能
1614熱循環的影響
1615熱應力
1616堆焊工藝的主要套用
162堆焊合金的種類及選擇
1621鐵基堆焊合金
1622鎳基堆焊合金
1623鈷基堆焊合金
1624堆焊合金的選取原則
163堆焊方法的分類及選擇
1631堆焊方法的分類及特點
1632堆焊方法的選擇
164堆焊技術在模具表面強化工藝中的套用
案例1電渣堆焊錘鍛模
案例2大型鑲塊式修邊模具的堆焊
思考題
17熱噴塗與熱噴焊
171熱噴塗概述
1711熱噴塗的基本原理
1712熱噴塗塗層的結合機理
1713熱噴塗技術的特點
172熱噴塗方法分類及一般工藝流程
1721熱噴塗方法分類及特點
1722熱噴塗的一般工藝流程
173熱噴塗材料的性能要求及分類
1731熱噴塗材料的性能要求
1732熱噴塗材料的分類
1733熱噴塗材料的選取原則
174熱噴焊工藝及特點
1741熱噴焊工藝的一般特點
1742熱噴焊工藝的一般工藝流程
1743熱噴焊工藝在模具表面強化中的套用
思考題
18離子注入與電火花表面強化
181離子注入
1811離子注入原理
1812離子注入特徵
1813離子注入提高表面性能的機理
182離子注入在提高模具使用壽命方面的套用
案例1鋁型材熱擠壓模具的離子注入
案例2注塑模具的離子注入
案例3一些常用工模具的離子注入改性效果
183電火花表面強化技術
1831電火花表面強化原理
1832電火花表面強化過程
1833電火花表面強化特點及強化層特徵
184電火花表面強化技術在模具表面強化工藝中的套用
案例1煤車彈簧三角蓋落料沖裁模電火花表面強化
案例2用電火花強化工藝修復鍛模磨損表面
思考題
參考文獻