抚顺特钢模具技术分享:两种热作模具H13钢组织和性能研究 (2)

日期: 2021-05-27  来源:  点击数:  


4.4 冲击韧性


冲击韧性尤其是横向冲击韧性在热作模具钢中是非常重要的力学性能之一, 被作为是 NADCA #207-2008标准中关键的评级指标。因为热作模具在工作过程中需要承受一定的冲击载荷, 为了保证模具不产生开裂和变形, 则需要保持较高的冲击韧性和断裂韧性。在大截面或含钼钨元素高的热作模具中, 淬火组织中易出现脆的中间转变产物导致热脆。通过合理的成分设计、 合理的热处理工艺及组织分布, 可以提高材料的韧性。对于热作模具钢来说, 根据使用性能的要求, 合理的韧性和强度的匹配, 才能最大限度地提高热作模具的使用寿命。


抚顺特钢高级优质H13钢和瑞典一胜百的8407钢冲击试样取自扁钢横向截面中心、 1/4D和边部。按NADCA标准, 采用的热处理制度淬火温度1,030℃,回火温度600℃, 冲击试样的热处理硬度调整到44~46HRC, 处理冲击试样尺寸为V型缺口10×10×55mm冲击试样, 检测冲击性能, 采用M5C030G3型硬度计、ZBC-300型冲击试验机检测试样硬度和冲击。


对抚顺特钢高级优质 H13 钢和瑞典一胜百的8407钢横向冲击性能进行试验, 表3为横向冲击性能检验结果对比。



试验钢不同位置的横向冲击韧性功对比见表3,使用夏比V形缺口试样进行的5个冲击试验, 去掉一个最大值和一个最小值, 试验结果取其余3个的平均值。试验结果:瑞典一胜百的8407钢横向冲击功心部、 1/4D和边部差异不大, 基本达到NADCA标准高级优质H13钢冲击功要求;抚顺特钢高级优质H13钢横向冲击功心部、 1/4D 和边部差异较大, 基本达到NADCA标准高级优质H13钢冲击功要求, 心部和1/4D横向冲击功均低于瑞典一胜百的8407钢, 但边部高于瑞典一胜百的8407钢。


5 结论


(1) 两种试验钢成分符合NADCA #207标准, 不同钢种的成分特点是:抚顺特钢高级优质H13钢的Cr和V元素含量略高于瑞典一胜百的8407钢。抚顺特钢高级优质H13钢P含量在0.005%低于瑞典一胜百8407钢, 氮含量115ppm低于瑞典一胜百8407钢, 氧含量18ppm高于瑞典一胜百8407钢。


(2) 按NADCA #207标准图谱, 抚顺特钢高级优质H13钢和瑞典一胜百的8407钢, 带状偏析组织符合可接受标准要求, 瑞典一胜百的8407钢的带状偏析略优于抚顺特钢高级优质H13钢。


(3) 按NADCA #207标准图谱, 抚顺特钢高级优质H13钢和瑞典一胜百的8407钢, 退火显微组织符合标准要求, 两种试验钢的退火组织良好, 碳化物分布均匀弥散, 钢材心部、 1/4 D和边部退火组织级别基本均匀一致。两种试验钢存在的差异主要为:瑞典一胜百的8407钢退火组织中, 心部可见轻微碳化物偏析;抚顺特钢高级优质H13钢退火组织中, 心部可见少量网状碳化物。


(4) 瑞典一胜百的8407钢横向冲击功心部、 1/4D和边部差异不大, 基本达到 NADCA 标准高级优质H13钢冲击功要求;抚顺特钢高级优质H13钢横向冲击功心部、 1/4D和边部差异较大, 基本达到NADCA标准高级优质H13钢冲击功要求, 心部和1/4D横向冲击功均低于瑞典一胜百的8407钢, 但边部高于瑞典一胜百的8407钢。(内容源自《模具制造月刊》)


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