高熱強(qiáng)性熱作模具鋼的研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)熱擠壓模和銅合金熱鍛模常用材料分別為H13鋼和3Cr2W8V。H13鋼在高溫下(大于600℃)熱穩(wěn)定性差和3Cr2W8V的熱疲勞性能不足，都大大限制了它們的實(shí)際使用壽命。開(kāi)發(fā)合適的熱作模具鋼材料，提高熱作模具的實(shí)際使用壽命具有重大的國(guó)民經(jīng)濟(jì)意義。本文在綜合其他優(yōu)良鋼種的基礎(chǔ)上，通過(guò)合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)韌性熱處理等，開(kāi)發(fā)了一種新型高熱強(qiáng)性的熱作模具鋼(3Cr4M02WVTi鋼)。該鋼具有良好的高溫?zé)釓?qiáng)性和熱疲勞性能，實(shí)際使用壽命明

2、顯高于H13和3Cr2W8V鋼。 采用電解法、萃取復(fù)型法、透射薄膜等方法獲取鋼中碳化物，利用TEM、SEM、EDS能譜分析和金相圖譜等手段獲得碳化物的總含量、分布、大小、類(lèi)型等信息，并確定出鋼中合金元素的實(shí)際固溶含量；借助計(jì)算機(jī)分析和掃描電鏡探尋鋼的熱疲勞性能以及裂紋的萌生和擴(kuò)展。并進(jìn)行了生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)。 本文主要研究結(jié)果如下： 1、測(cè)定了3Cr4Mo2WVTi鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)(CCT曲線(xiàn))。各相變臨界點(diǎn)分別為：

3、 Acl：820℃；Ac3：935℃：Ms：315℃。 2、1200℃保溫8小時(shí)的高溫均勻化處理對(duì)改善鑄態(tài)偏析和組織的效果很明顯，對(duì)鍛造態(tài)組織效果不明顯。 3、研究發(fā)現(xiàn)，3Cr4M02WVTi鋼具有與SWPH13鋼相當(dāng)?shù)氖覝貨_擊性能。同條件下相比，600℃保溫20h后，3Cr4M02WVTi鋼的硬度比H13和Dievar鋼高5-7HRC；650℃保溫11h后硬度比H13和Dievar鋼高4-5HRC。3Cr4M02WVT

4、i鋼具有很好的高溫?zé)釓?qiáng)性，能在更高的溫度下使用且能保持較高的硬度。3Cr4Mo2WVTi鋼的二次硬化溫度在530℃左右且具有良好的抗回火軟化能力。 4、改進(jìn)熱疲勞試驗(yàn)機(jī)裝置后，測(cè)得3Cr4Mo2WVTi鋼具有比ASSBA8407鋼更好的熱疲勞性能；熱疲勞裂紋常在硅酸鹽類(lèi)、MnS、氧化鋁和富V大塊碳化物與基體的交界面上萌生；常沿鏈狀碳化物等第二相質(zhì)點(diǎn)與基體的交界面上擴(kuò)展，本文主要發(fā)現(xiàn)了裂紋以沿晶方式擴(kuò)展。 5、1020℃淬