熱處理工藝對模具鋼的研究

熱處理工藝對模具鋼的研究

熱處理工藝對模具鋼的討論模具的質(zhì)量對于壓力加工工藝及其產(chǎn)品的質(zhì)量影響很大,為提高模具的質(zhì)量必需對模具鋼的熱處理工藝進展不斷深化的爭論[1]。

熱處理對金屬的微觀組織以及力學性能產(chǎn)生重要影響,因此選擇相宜的熱處理工藝對模具鋼的生產(chǎn)尤為重要[2]。

本文通過爭論不同的淬火和回火溫度對模具鋼組織及性能的影響,優(yōu)化工藝參數(shù),為模具鋼的生產(chǎn)供應科學依據(jù)。

1試驗材料與方法模具鋼的化學成分如表1所示,其制備過程為:在200真空感應熔煉爐中把熔煉,再澆鑄成直徑為80的圓鑄棒,以5-6的鍛造比進展鍛造,最終進展850℃退酷熱處理。

選取1000、1050、1100、1150℃為淬火溫度[3],介質(zhì)為油,再在520、540、560、580、600、620、640℃溫度下進展兩次時間為2的回火,最終空冷。

利用光學顯微鏡和掃瞄面電鏡對試樣的組織形貌進展觀看,并測量其洛氏硬度。

以860℃淬火、160℃回火的特殊鋼材作為摩擦輪,摩擦輪壓力200,轉(zhuǎn)速200。

.。

可以看出,在較低的淬火溫度下,試驗鋼組織中存在有很多大尺寸碳化物,這是由于原子在低溫下的集中速度較慢,導致碳化物溶解不完全。

經(jīng)1000℃淬火后,可以觀看到試驗鋼中因鍛造而形成的帶狀組織,且存在嚴峻偏析;經(jīng)1100℃淬火后,組織較為均勻,晶粒較小[4];經(jīng)1150℃淬火時,有粗大片狀以及條狀馬氏體消逝。

這說明淬火溫度較高時元素集中速度增加,合金碳化物溶解越充分,奧氏體晶粒長大速度加快,淬火馬氏體組織粗化。

試驗鋼在不同的淬火溫度下的掃描電鏡組織如圖2所示。

可以看出,試驗鋼淬火后形成了淬火馬氏體。

經(jīng)1000和1050℃淬火后的試樣由于淬火溫度低,導致碳化物溶解不完全,組織中消逝了較大尺寸的碳化物,且晶粒尺寸較小。

當淬火溫度增加至1100℃時,只有少量小尺寸的碳化物消逝,當?shù)竭_1150℃時,碳化物已經(jīng)完全消逝。

。

隨著淬火溫度的上升,試驗鋼硬度先增加后降低,在1100℃時取得最大值。

試驗鋼在不同溫度下淬火并研磨15后的質(zhì)量損失如圖4所示。

經(jīng)1050℃淬火后,試驗鋼的磨損量最大。

由于鋼鐵試樣的組織對其磨損量和硬度的變化影響很大,淬火溫度越高,淬火后馬氏體的含碳量也就越高,由于馬氏體對鋼鐵具有固溶強化作用,所以硬度也就越高,磨損量降低。

由于提高了淬火溫度,試驗鋼的微觀組織變得更加均勻,降低了偏析系數(shù),提高了強度。

℃淬火后的試驗鋼在不同溫度回火后的金相組織如圖5。

在520℃回火時,試驗鋼組織中消逝回火馬氏體,并在基體上析出細小的碳化物。

當提高回火溫度,析出的碳化物尺寸變大,數(shù)目增多,回火馬氏體數(shù)量變少。

在620℃回火時,碳化物尺寸變大,無回火馬氏體消逝,消逝回火索氏體。

當回火溫度較低時,析出的碳化物所占體積分數(shù)小,并且尺寸也小。

3結(jié)論1隨著淬火溫度的上升,試驗鋼硬度先上升后降低,在1100℃時取得最大值。

隨著回火溫度的上升,試驗鋼硬度增