稀土對鑄造CARMO鋼組織和性能的影響研究.pdf

1、目前，在國內(nèi)各類模具鋼普遍是鍛造生產(chǎn)的，為了保證較高的硬度和耐磨性，高碳高鉻類冷作模具鋼應(yīng)用較廣，由于網(wǎng)狀碳化物量較多，鑄態(tài)下的性能極差甚至無法使用。但對于要求較高強韌性的中碳CARMO鋼來說，組織中含有少量的共晶碳化物，雖然鍛造生產(chǎn)性能較好，但是對于一些模具，鑄造成形一樣可以達到使用要求。如果采用“以鑄代鍛”的方法，取代鍛造工藝，直接鑄成模具或模胚，這樣不僅節(jié)約能源，減少原材料的消耗，縮短生產(chǎn)周期，能夠鑄成各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，這已經(jīng)成

2、為了現(xiàn)代化社會急需成熟的一項新工藝。本課題正是通過采用變質(zhì)處理方法改善鑄造CARMO鋼組織和性能，為鑄造模具鋼提供一些參考依據(jù)。
　　本文在實驗室的條件下，利用真空感應(yīng)電爐熔煉CARMO鋼，加入少量Al脫氧硫，然后加入稀土變質(zhì)劑對CARMO鋼進行變質(zhì)處理，并用金相顯微鏡、SEM、EDS、XRD等測試手段分析稀土變質(zhì)處理對鑄造CARMO鋼組織和性能的影響。實驗表明：稀土變質(zhì)處理促進CARMO鋼枝晶組織細化，粗針狀馬氏體變?yōu)榧氠橊R氏體

3、，局部區(qū)域共晶碳化物明顯減少，殘留稀土以原子、夾雜物或化合物彌散分布于基體中，Cr7C3型碳化物量減少，促進了Mo2C型碳化物產(chǎn)生，增加了鋼的硬度，同時深度降低氧、硫和磷（磷以Fe3P存在）在晶界處的偏聚，強化了晶界，阻礙晶間斷裂，提高了模具鋼的韌性。
　　熱處理表明：普通CARMO鋼中碳化物和合金元素分布不均，稀土的加入提高了CARMO鋼中合金元素的活度，增大了擴散速度，退火后，鋼中的合金元素分布更加均勻，致密度提高。當(dāng)稀土加入

4、量為0.2％時，組織晶粒度最接近供貨態(tài)的組織，稀土殘余物在鋼中的分布效果最佳。950℃淬火，采用油冷方法獲得較好的高硬度針狀馬氏體組織，減少了殘余奧氏體的產(chǎn)生，而采用風(fēng)冷的方法獲得馬氏體+貝氏體，模具鋼的硬度有所降低，但是油冷試樣開裂傾向較大。因此，要得到較好性能的CARMO鋼，就必須嚴格控制淬火工藝中鋼的冷卻方法。
　　性能測試結(jié)果表明：經(jīng)0.2%稀土變處理后，在950℃淬火，200℃回火，采用油淬的CARMO鋼綜合力學(xué)性能最佳