硅对回火后H11热作模具钢的碳化物析出的影响
发布时间:2011-11-18 05:57
作者:互联网
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在高温下
热加工
工具钢必须保持良好的力学性能。在典型的加工应用过程中,诸如
锻造、挤压和压铸等,工具和
产品之间的接触温度高达823K(550℃)以上,要求高温工具强化
机制必须能替代通常的低温
回火马氏体的
强度。对于H11
钢,二次
碳化物析出被用作主要的强化机制,惯例地依靠形成Mo、Cr和V的二次
碳化物。因为一些用途的
韧性要求,为了获得38~55HRC的
硬度水平,通常选择回火温度在813K~923K(540℃~650℃),超出二次硬化峰值。20多年前就表明Si含量从1.0降到0.01%可提高H11工具钢的力学性能。然而,最近才出现相应的工业应用实例。发现Si含量从1.0%降到0.2~0.3%是使韧性强烈提高和
改善抗回火
能力的主要原因。研究人员目前利用透射电子显微镜(TEM)和有关先前确认的
硅含量对力学性能的影响,研究了H11热作
模具钢在898K回火过程中的二次碳化物形成。试验用了四种不同Si含量的H11钢,化学成分见表1。结果观察到较低Si含量(0.05和0.3%Si)钢和较高Si含量(1.0和2.0%Si)钢产生不同的碳化物相和不同的颗粒分布。发现与在较高Si含量钢中的形成的
M2C合金碳化物
相比,在较低Si含量钢中Cr、Mo和V稳定
渗碳体颗粒可造成相似的
沉淀硬化作用。认为较低Si含量的钢具有更高的韧性是因为在经
调质的马氏体显微组织的内部板条状和内部束状的区域中有更细、更均匀分布的富
铬M7C3碳化物。表1试验用钢的化学成分%
试验钢种类 | C | Si | Mn | Cr | Mo | V | P | S | N | O |
2% Si | 0.38 | 2.06 | 0.35 | 5.05 | 1.33 | 0.40 | 0.029 | 0.0040 | 0.0044 | 0.0012 |
1% Si | 0.36 | 0.98 | 0.35 | 5.03 | 1.30 | 0.41 | 0.026 | 0.0038 | 0.0039 | 0.0021 |
0.3% Si | 0.35 | 0.29 | 0.35 | 5.09 | 1.29 | 0.42 | 0.027 | 0.0040 | 0.0035 | 0.0012 |
0.05% Si | 0.35 | 0.05 | 0.36 | 5.02 | 1.27 | 0.42 | 0.026 | 0.0035 | 0.0018 | 0.0032 |
(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。