一种新型热作模具钢热处理工艺
发布时间:2014-12-24 05:39
作者:互联网
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热作
模具钢主要用于制作热锻模、热
挤压模、压铸模等。这些
模具在
工作时除了承受高温高
载荷外,还要承受激冷激热。因此,热作模具
钢在较高的工作温度下应具有良好的
强度、
硬度、耐磨性、抗冷热
疲劳性、抗氧化性和抗特殊介质的
腐蚀性能。当模具钢成分及制备
工艺确定时,
热处理工艺对组织具有较大的影响。模具钢的
磨损抗力主要取决于热处理工艺及其组织。本实验用钢是一种高性能低
成本热作模具钢,该模具钢主要通过
固溶强化、
沉淀强化来提高模具钢的性能。通
过热处理工艺,可以改变模具钢
偏析、均匀
合金成分,
调整强化相的形态、尺寸、分布及其体积分数,从而
改善其性能。由此可见,研究该新型模具钢的热处理工艺,对提高该合
金力学性能,发挥合金潜力,延长使用寿命、节约成本具有重要意义。新型热作模具钢成分如表1所示。合金经200kg真空
感应炉熔炼,浇注成Φ180mm的圆柱棒。合金经成分检测合格后,进行
锻造处理,
锻压比为5~6。试验用钢锻造后在850℃进行
退火处理并随炉
冷却。表1 新型模具钢化学成分(质量分数,%)
C | Si | Mn | Cr | Mo | V | Fe |
0.4 | 0.6 | 0.7 | 3.0 | 2.4 | 1.0 | 余量 |
对本实验所用
淬火温度分别为1000、1050、1100和1150℃,保温后油淬。
测试其硬度及磨损性能,选择合适的淬火温度。在淬火试验所得实验数据的
基础上,选定520、540、560、580、600、620和640℃7个
回火温度对试样进行两次回火,每次回火2h,然后空冷。采用
型号为TK-C1380光学显微镜和KYKY2800B扫描电子显微镜观察试样组织。物相分析使用
日本理光D/max2500型X射线衍射仪。洛氏硬度采用HR-150A型硬度计。磨损试验在M-2000型磨损机上进行。结果表明:低于1100℃淬火,存在带状组织及偏析,硬度和磨损性能较低。1100℃淬火时,组织比较均匀,有较好的硬度和耐磨性。淬火温度升高到1150℃时,形成粗大的
马氏体组织,硬度降低,磨损量增加。该热作模具钢经1100℃淬火后,在回火过程中,逐渐析出
碳化物,析出的
碳化物类型由
渗碳体逐渐向合金碳化物转变,硬度和磨损抗力增加。当回火温度进一步升高时,合金碳化物尺寸逐渐增大,晶粒粗化,这些原因都导致该热作模具钢硬度下降,磨损量升高。该热作模具钢较佳的热处理工艺为:1100℃/油淬+2次560℃×2h回火。(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。