新型高韌性高耐磨性冷作模具鋼研究.pdf

1、高碳高鉻冷作模具鋼由于具有較高的硬度和良好的耐磨性而被廣泛使用，但此類鋼在凝固過程中，由于合金元素的偏析，會形成大量粗大的沿晶界連續(xù)分布的網(wǎng)狀共晶碳化物，它的存在使鋼的強度和韌性明顯降低，嚴重縮短了模具使用壽命。因此，破碎網(wǎng)狀碳化物，改變碳化物形態(tài)是提高冷作模具鋼綜合性能的有效途徑。 本文在實驗室條件下，合理調(diào)整冷作模具鋼化學(xué)成分，并采用RE-Nb-Ti復(fù)合變質(zhì)劑對其進行復(fù)合變質(zhì)處理，運用高倍視頻顯微鏡HSVM、SEM、XRD、

2、EDS并結(jié)合性能測試等手段分析了復(fù)合變質(zhì)處理對冷作模具鋼組織性能的影響。實驗結(jié)果表明：復(fù)合變質(zhì)處理使得冷作模具鋼枝晶組織明顯細化；且冷作模具鋼中粗大板條聚集并聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀的Cr7C3型碳化物減少，碳化物網(wǎng)呈破壞趨勢并趨于塊狀，同時產(chǎn)生點塊狀的少量Mo2C及富Ti、Mo的NbC碳化物彌散分布；氧、硫含量降低，P元素轉(zhuǎn)移到復(fù)合碳化物中，減少了P與Fe結(jié)合生成的在晶界偏聚的磷共晶數(shù)量，減輕了對冷作模具鋼韌性的削弱作用。 使用電極石墨增碳

3、并結(jié)合復(fù)合變質(zhì)，可以有效增加冷作模具鋼碳化物的析出，從而降低基體碳含量，隨后870℃低溫油淬時，冷作模具鋼獲得了具有良好韌性的板條馬氏體組織，避免產(chǎn)生殘留奧氏體。球化退火使得復(fù)合變質(zhì)后冷作模具鋼中富Cr碳化物呈現(xiàn)出六邊形的形態(tài)，而富Nb、Ti、Mo的碳化物可以實現(xiàn)更好的球化。 性能測試結(jié)果表明：870℃淬火，600℃回火時，復(fù)合變質(zhì)處理冷作模具鋼綜合力學(xué)性能最佳，硬度達到58．5HRC，沖擊韌性達到50J/c㎡；在不明顯降低硬度