CrWMn鋼冷擠壓模具的復合強化工藝研究.pdf

1、本文分析了冷擠壓模具的工作條件，調(diào)查分析了常見的失效形式，提出了相應的性能要求；對比研究了CrWMn鋼的四種碳化物球化處理工藝，以及兩種低溫、短時、快速加熱淬火工藝的組織與性能；同時研究了電火花強化工藝參數(shù)等，比較深入地討論了鋼的碳化物球化機理和強韌化機理。綜合試驗結(jié)果和討論分析，得到以下主要結(jié)論： （1）CrWMn鋼試樣經(jīng)常規(guī)球化退火、循環(huán)球化退火、屈氏體化處理（980℃油冷+常規(guī)球化退火）和1000℃固溶+700℃回火2h（

2、高溫固溶+高溫回火）的四種碳化物球化處理，得到球狀珠光體組織。1000℃固溶+700℃回火2h處理后的組織特征是鐵素體基體上分布的顆粒狀碳化物基本上達到了細小、圓整、均勻、彌散分布的程度，其中較粗大的碳化物數(shù)量很少。其余三種碳化物球化處理工藝的組織中均明顯存在較粗大、尖角狀碳化物，且有網(wǎng)狀碳化物痕跡。碳化物球化效果由好到差的順序為：高溫固溶+高溫回火，屈氏體化處理，循環(huán)球化退火，常規(guī)球化退火。 （2）CrWMn鋼試樣經(jīng)1000℃

3、固溶+700℃回火2h處理，淬火加熱溫度分別為770℃、800℃，兩種溫度都分別保溫1 min、5min、10 min和15 min，油冷后得到的金相組織是馬氏體+細小、圓整、均勻、彌散分布的碳化物+少量的殘余奧氏體。其中，770℃保溫5min油冷的金相組織中的板條馬氏體數(shù)量最多。770℃保溫5min油冷后200℃回火2h，金相組織是回火馬氏體+細小、圓整、均勻、彌散分布的碳化物，并且HRC=62。這種組織具有高硬度、強度和較好的強韌性

4、。 （3）放電電容量為1601μF，試樣的強化面積為1．8c㎡，強化時間為4min較佳，得到了具有一定厚度的連續(xù)、均勻、致密的強化層。強化時間過短，強化層過薄，強化效果不明顯；強化時間越長，強化層越厚，但強化層凸凹不平，易出現(xiàn)裂紋或剝落，并使強化效率降低。 （4）較為優(yōu)異的電火花強化工藝為：先采用較大的電規(guī)準強化以滿足強化層的厚度要求，同時提高強化效率；然后采用較小的電規(guī)準進行強化表面的整修，以提高強化表面的光潔程度和致

5、密性。 （5）采用鎢鈷硬質(zhì)合金電極材料，電容量為160μF，電火花強化CrWMn鋼其白亮層、過渡區(qū)和基體的平均硬度分別為1280HV、650HV和734HV，過渡區(qū)硬度比基體稍低的原因是馬氏體組織受熱影響再次回火所致。比強化時間約為2min/c㎡，電容量在160μF時，強化層光潔致密，厚度達到58．4μm。 （6）分別采用20/μF、40μF、80μF、160μF、220μF的電容量進行電火花強化，各個試樣距表面35～4