高热导率热冲压模具钢HSM的组织与性能
发布时间:2017-09-15 06:25
作者:互联网
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由于环保和节能的
需要,
汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,现已成为世界汽车发展的潮流。随着汽车轻量化的发展,超高
强度钢逐渐发展应用起来。传统的冷
冲压工艺已经不能满足超高强度钢的
生产要求,
热冲压成形技术的发展成功解决了冷冲压容易产生破裂、起皱、
反弹、尺寸精度不高的
缺陷,近年来热冲压
模具钢的使用量急剧增长。热
冲压模具的使用情况较一般热作
模具要复杂,热冲压模具要有较高的
热导率、高
硬度、良好的
韧性以及热稳定性等。本课题对自主研发的热冲压模具钢HSM进行力学性能分析,对热冲压模具关键参数热导率、冲击性能、高温稳定性进行
测试,与国内优质H13钢进行了对比分析。采用合理的
冶金工艺制备HSM试验钢,将配比好的
合金配料放入ZG-0.01型真空感应电炉中
熔炼,浇
铸钢锭。
电渣重熔后,经多向
锻造以及球化
退火,得到HSM钢的成分(质量分数,%)为:C0.47,Si0.15,Mn0.19,Cr0.17,Mo2.99,V0.05,Fe95.93。将HSM钢在
电阻炉中进行1040℃
淬火及两次600℃×2h
回火,回火后硬度为50.7HRC。对尺寸
规格为40mm×40mm×250mm的HSM钢进行真空淬火
热处理,淬火工艺为:在500℃预热15min后,加热到850℃再预热15min,之后加热到1040℃保温30min油冷至室温,再经两次600℃×2h回火后,切取
金相试样和硬度试样,尺寸为10mm×10mm×10mm,采用MM大视野金相显微镜对组织进行显微组织观察,采用GeminiSEM500型场发射扫描电子显微镜进行显微组织观察。用
激光闪射法导热系数测量仪LFA427测得试验钢的热导率;用ZBC200-EC摆锤式冲击试验机测得回火试样室温冲击性能。切取尺寸为15mm×15mm×10mm的试样进行热稳定性试验,将试样放入
箱式炉中,在600℃分别保温2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22和24h后,用HRS-150D型数显洛氏硬度计测定硬度值的变化情况。结果显示:(1)HSM钢退火态组织均匀,没有明显成分
偏析,硬度为206HV0.05,符合机加工要求,淬回火组织中有细小的
碳化物析出,主要是Mo的特殊
碳化物。(2)HSM钢具有较高的热导率,300℃时较H13钢热导率高48.6%;冲击断裂性质为韧性断裂,冲击吸收能量为198J。(3)HSM钢的热稳定性优于H13钢,600℃保温24h后,HSM钢的硬度降低约21.3%,H13钢的硬度降低26.4%。(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。