电渣重熔H13钢中一次碳化物形成机制
发布时间:2015-08-11 05:59
作者:互联网
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H13(4Cr5MoSiV1)
热作
模具钢广泛应用在热锻模、压铸模、热
挤压模等方面,是使用最广泛的热作
模具钢种。
碳化物对于热作模具钢的
硬度、红硬性、耐磨性、
疲劳寿命等有着重要的影响。H13热作模具钢
合金含量较高,在
电渣重熔过程中会在凝固末端形成粗大的共晶
碳化物及
氮化物,由于生成温度高,热稳定性好,在
锻造和
热处理过程中难以去除,会保留到
回火状态,显著降低钢的
强度、
韧性以及疲劳性能,如何细化或减少这些粗大碳化物,成为研究的重点。 研究人员从
热力学角度对电渣重熔H13热作模具钢中一次碳化物、氮化物的生成进行了分析,结论如下: (1)在电渣重熔
生产H13热作模具钢过程中,由于元素
偏析,残余液相中元素含量逐渐升高,固相率达到0.82时生成TiN,在接近凝固终点时生成VC0.88,最终长大形成粗大的氮化物和碳化物,受到热处理温度的限制,会保留到最终
产品中,对钢的性能产生不利影响。通过提高冷速减少偏析可以达到细化碳化物的目的; (2)尽管在凝固末端时V和C元素在残余液相中的偏析含量已经很高,但是假设VC0.88
活度为1时并不能生成碳化物。由于碳化物中
固溶较高含量的Cr、Mo、Fe等元素,当假设碳化物活度为0.3时,理论计算与试验结果吻合,因此固溶多种合
金元素的碳化物的活度不能假设为1。而TiN中其他合金元素含量很少,其活度可以认为是1; (3)凝固过程中形成的共晶碳化物,以及在不同冷速下元素含量和相变温度均会发生变化,影响碳化物的生成温度。(来源:炼钢)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。