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    热锻模具钢的冷热稳定性能对比
    2017/11/20 20:43:35

    热锻模具钢的冷热稳定性能对比


    H13模具钢和3Cr2W8V模具钢是我国目前使用最广泛的两种锻造模具钢,其中H13模具钢因良好的综合力学性能及抗热冷疲劳性能胜?#25105;?#33324;热模锻造的需求。但由于H13模具钢作为中耐热型执作模具钢,其工作温度不宜超过600度,且淬透性差不利于制造大截面模具使用。3Cr2W8V模具钢是我国比较早的使?#20204;?#24212;用最广的高强热性热锻模具钢,其热稳定性良好,使用温度可达650度,但因其冷热疲劳性能和导热性差,容易因冷热疲劳而产生龟裂。而DM模具钢为最近几年研发出的新型热锻模具钢,通过3种热锻模具钢热稳定曲线的测定及微观组织的观察,对比分析3种锻造模具钢热稳定性能的优劣及在热稳定过程中微观组织的变化。3种实验模具钢均采用电渣重熔冶炼,其化学成分如表1所示,热处理工艺及硬度值如表2所示,其中淬火加热冷却均在真空淬火炉中进行,等箱式回火炉稳定在实验温度下进行回火。

    1 模具钢化学成分

    热锻模具钢化学成份

    钢号

    C

    Si

    Mn

    Cr

    Mo

    W

    V

    Fe

    H13

    0.38

    0.95

    0.35

    5.33

    1.41

    -

    0.99

    -

    DM

    0.40

    0.28

    1.04

    2.50

    1.66

    1.64

    0.97

    -

    3Cr2W8V

    0.37

    0.24

    0.25

    2.50

    0.13

    7.90

    0.27

    -

    2 模具钢热处理工艺及硬度

    热处理工艺及硬度

    钢号

    淬火加热

    冷却方式

    回火工艺

    硬度/HRC

    H13

    1030×30min

    真空油冷

    (590-600)℃×2h

    46.5

    DM

    1050×30min

    (620-630)℃×2h

    47

    3Cr2W8V

    1080×30min

    (610-620)℃×2h

    46

    热稳定试验的采用箱式炉分别将试样在580620650度保温24h,然后测试不同温度下3种实验钢的洛?#25509;?#24230;值。采用发射扫描电镜观察试样不同保温温度下的微观组织,采用高分辨投射电子显微镜对不同保温温度下的试样进行观察,并标定碳化物的类型。

    结果表明:

    1)在580620650度保温24h热稳试验中,DM模具钢的硬度始终高于H13模具钢和3Cr2W8V模具钢;?#23452;?#30528;保温温度的升高,硬度前期下降的速度越快,后期均趋于平稳。

    2)在650?#28909;?#31283;定过程中,3Cr2W8V模具钢中存在W元素大量固溶于基体中,产生固溶强化作用,而DM模具钢在热稳定过程中由于亚稳相在高温下分解析出M2C型碳化物产生硬化现象,同时由于大量Mn元素固溶于基体,阻碍了马氏体基体的回复,两者相辅相成保证了其优越的热稳定性能。

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