新型熱作模具鋼的組織與性能研究.pdf

1、熱作模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用。H13鋼(4Cr5MoSiV1)為目前國(guó)內(nèi)常用的熱作模具鋼，但是當(dāng)使用溫度高于600℃后該鋼的性能便不能滿足要求，主要表現(xiàn)為高溫硬度不夠，導(dǎo)致疲勞開(kāi)裂。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是提高材料的高溫強(qiáng)韌性及熱疲勞性能。 本文以H13鋼為依據(jù)，降低C、Si、Cr、V的含量，提高M(jìn)o的含量，同時(shí)結(jié)合Nb微合金化，添加適量Nb，設(shè)計(jì)了HG1鋼。以金屬材料強(qiáng)韌化理論為依據(jù)，對(duì)HG1鋼和H13鋼進(jìn)行多種工藝的熱

2、處理，利用材料學(xué)的現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)，對(duì)兩種材料經(jīng)過(guò)熱處理之后的回火穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和熱疲勞性能進(jìn)行測(cè)試和分析，得出以下結(jié)論： (1)在1020～1130℃的淬火試驗(yàn)結(jié)果表明，HG1鋼由于含碳量少于H13鋼，其在相同溫度下的淬火硬度低于H13鋼，但晶粒直徑始終小于H13鋼，淬火溫度越高，差別越明顯。 (2)在500～700℃的回火穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明，在回火過(guò)程中，HG1鋼出現(xiàn)二次硬化，溫度范圍為540～580℃，而H13鋼

3、的二次硬化溫度范圍為520～560℃?；鼗饻囟鹊陀?00℃時(shí)，HG1鋼的硬度小于H13鋼2～6HRC，而高于600℃后，HG1鋼的硬度大于H13鋼2～4HRC。 (3)在600℃和650℃的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，HG1鋼的硬度下降速度低于H13鋼，600℃時(shí)硬度值始終小于H13鋼，差值范圍是0.1～2HRC，而650℃時(shí)硬度值大于H13鋼，差值范圍是1.7～2.1HRC。 (4)在循環(huán)溫度上下限分別為700