《表1 材料的热物性参数》

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《多层金属平板模具热-力载荷分析方法的对比研究》

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为了简化计算，对平板模具镦粗过程进行研究。在热模锻工作过程中，下模与金属坯料接触时间更长，温度波动更为剧烈，服役寿命更短，故选取镦粗过程中下模的温度与应力分布作为研究对象。其中，锻造用坯料为45号钢圆柱体，尺寸为Φ70 mm×70 mm。上模材料为H13钢（4Cr5MoSiV1）。下模基体材料也为H13钢，模具整体尺寸为110 mm×100 mm×40 mm。选择两种模具覆层设计进行对比:第1种覆层材料为Ni60A，喷焊层的厚度为3 mm（简称模具A）；第2种覆层材料为Ni60A，喷焊层的厚度为1.5 mm，同时在覆层与基体之间还增加了过渡层，材料为W6Mo5Cr4V2，过渡层的厚度为1.5 mm（简称模具B）。这3种材料在热模锻工作温度区间内的热物性参数见表1。相对于覆层材料Ni60A，一方面，过渡层材料W6Mo5Cr4V2的热膨胀系数与热导率更加接近基体材料H13钢；另一方面，过渡层材料W6Mo5Cr4V2的弹性模量更大。