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SDCM熱作模具鋼（化學成分）的熱穩(wěn)定性研究

發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn 更新時間：2015-12-23
針對熱沖壓技術(shù)的實際工況，對比國內(nèi)外先進模具鋼，上海大學開發(fā)了專用模具材料SDCM，并重點研究了SDCM鋼微觀結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性之間關(guān)系。

?熱沖壓模具在高溫高壓下長期工作，并伴隨著強烈的沖擊與摩擦。熱穩(wěn)定性是熱作模具鋼的主要性能之一，它反映了模具鋼在高的工作溫度下抗軟化的能力，關(guān)系到鋼的高溫硬度、高溫強度和熱疲勞抗力等性能指標。目前應用較為廣泛的是H13熱作模具鋼，但其工作溫度不能高于600℃。

針對熱沖壓技術(shù)的實際工況，對比國內(nèi)外先進模具鋼，上海大學開發(fā)了專用模具材料SDCM，并重點研究了SDCM鋼微觀結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性之間關(guān)系。
試驗材料SDCM經(jīng)過感應熔煉、電渣重熔后，再經(jīng)高溫均質(zhì)化后鍛造成60mm×60mm的方坯，并經(jīng)超細化處理。對比材料為市售H13。兩者化學成分如表1。
表1?試驗材料化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）
牌號
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
H13
0.37～0.42
0.8～1.0
0.2～0.5
5～5.5
1.2～1.75
0.8～1.2
SDCM
0.45～0.48
0.3～0.5
0.60～0.80
2.50～2.70
2.10～2.40
0.80～1.00
?
將15mm×15mm×15mm塊狀試樣在1030℃淬火，分別經(jīng)300、400、450、500、520、540、560、580、600、620、640℃回火保溫2h，回火兩次后，測試其硬度。
塊狀試樣經(jīng)1030℃淬火后經(jīng)不同溫度回火以使硬度均調(diào)整至50HRC左右。再加熱至熱穩(wěn)定性溫度600℃和650℃，分別保溫1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24h后，測試其硬度值，并進行微觀組織結(jié)構(gòu)研究。用HBRVU2187.5型硬度計測試洛氏硬度，每個試樣取5點平均值。利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀分析了SDCM鋼在熱穩(wěn)定性試驗中的微觀組織變化。結(jié)果表明：
（1）初始硬度均為50HRC情況下，SDCM鋼經(jīng)600、650℃保溫24h后，其硬度值分別高出H13鋼約13HRC和11HRC，表現(xiàn)出較好的熱穩(wěn)定性。
（2）SDCM鋼熱穩(wěn)定保溫過程中，VxC保持穩(wěn)定，與H13鋼一樣，析出M23C6碳化物。但由于Cr含量較低，因Cr23C6碳化物粗化引起的軟化效應對SDCM鋼熱穩(wěn)定性影響較H13鋼小。
?（3）SDCM鋼在600℃和650℃保溫時，其位錯密度分別在前2h和前8h急速下降。且位錯密度和硬度隨保溫時間變化趨勢一致，位錯對鋼熱穩(wěn)定性也有重要貢獻。

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