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熱佐模具鋼在工作中,力和溫度都被施加,這使得熱加工模具的工作條件變得復(fù)雜,并且使得對(duì)熱加工模具材料的特性的要求更加嚴(yán)格??量痰氖褂脳l件要求這種模具材料不僅要有良好的高溫強(qiáng)度和韌性,還要有一定的抗回火軟化、抗冷熱疲勞和抗熔損等綜合力學(xué)性能。目前,動(dòng)火作業(yè)在中國(guó)廣泛使用模具鋼主要是H13,但H13鋼的工作溫度不能高于600℃。為此,上海大學(xué)模具鋼考慮到Si和Mn元素的作用和降低成本,課題組采用H13鋼中硅含量的上限設(shè)計(jì)了一種價(jià)格相對(duì)較低的高錳馬氏體熱作, 高的熱穩(wěn)定性和熱疲勞。模具鋼類(lèi)似于SDH3-Modh13的鋼。通過(guò)與H13鋼的組織和性能對(duì)比,初步分析了錳對(duì)SDH3-Mod鋼組織的影響。試驗(yàn)鋼SDH3-Mod在H13鋼的基礎(chǔ)上,增加了錳的含量,降低了釩的含量。同時(shí)Si和Mn的比例為1∶1,碳和其他合金元素的含量基本保持不變,見(jiàn)表1(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。表1 SDH 3-mod和H13% CSIMNCRMOVSDH 3-mod的化學(xué)成分0.3 ~ 0.51 . 1 ~ 1.31 . 1 ~ 1.34 . 0 ~ 5.01 . 0 ~ 1.20 . 4 ~ 0.6h 130.351 . 020.365 . 365將鑄錠加熱至1200 ~ 1240℃,保溫8 ~ 10h,然后埋沙冷卻。電渣重熔和高溫均勻化處理后,鋼的成分均勻, 防止了成分的偏析,改善了鋼的凝固組織。初鍛溫度1100 ~ 1150℃,終鍛溫度控制在950℃以上,鍛比大于等于5;鍛造后,在860℃退火8小時(shí),消除鍛造過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力,使碳化物細(xì)化并球化,得到φ;180mm×180mm圓棒材料。SDH3-Mod的奧氏體化溫度為1060℃,回火溫度為560℃,h13相似的鋼回火兩次,每次2h。H13鋼采用推薦的熱處理工藝:1030℃淬火,610℃回火兩次,每次2h。沖擊試驗(yàn)在JB30B沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行, 根據(jù)北美壓鑄模具協(xié)會(huì)NADCA207-2003標(biāo)準(zhǔn),室溫沖擊試驗(yàn)用無(wú)缺口試樣為7 mm× 10 mm× 55 mm。在箱式電阻爐S2-5-12中進(jìn)行了回火特性曲線(xiàn)和熱穩(wěn)定性試驗(yàn)。樣品尺寸為20mm×20mm×10mm;熱疲勞試驗(yàn)采用進(jìn)口熱疲勞法和自制熱疲勞試驗(yàn)裝置。試樣在室溫至700℃之間進(jìn)行3000次連續(xù)熱疲勞試驗(yàn),然后用體視顯微鏡觀察試樣表面裂紋。用JEM-2010F透射電子顯微鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:(1)與H13鋼相比,通過(guò)增錳降釩設(shè)計(jì)的SDH3-Mod鋼具有更好的強(qiáng)韌性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和熱疲勞性能等綜合性能。(2) 錳含量的增加降低了Ms點(diǎn),穩(wěn)定了殘余奧氏體,提高了鋼的韌性;同時(shí),錳能提高基體和碳化物的回火穩(wěn)定性,增強(qiáng)鋼的抗熱疲勞性能。(3)熱穩(wěn)定后,H13鋼顯微組織回復(fù)再結(jié)晶,碳化物顆粒粗化,其中M23C6碳化物更為嚴(yán)重,而SDH3-Mod結(jié)構(gòu)部分恢復(fù)。同時(shí),由于錳含量的增加,碳在鐵素體基體中的擴(kuò)散速率和溶解度降低,使得M23C6碳化物的粗化趨勢(shì)減弱,其抗回火軟化性能優(yōu)于H13鋼。(鑫源)蘇州東锜公司自成立以來(lái),先后與東北特鋼集團(tuán)、天工、上海寶鋼集團(tuán)、大冶特鋼、南鋼、杭鋼簽訂了供貨代理協(xié)議。 為用戶(hù)提供更好的產(chǎn)品質(zhì)量保證。
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