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热锻模具钢的冷热稳定性能对比

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热锻模具钢的冷热稳定性能对比

发布日期:2018-06-13 作者: 点击:


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任一般热模锻造的需求。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用且应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。

模具钢热处理工艺及硬度

热处理工艺及硬度

热稳定试验的采用箱式炉分别将试样在580、620、650度保温24h,然后测试不同温度下3种实验钢的洛式硬度值。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580、620、650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;且随着保温温度的升高,硬度前期下降的速度越快,后期均趋于平稳。

(2)在650度热稳定过程中,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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