固析出于h13碳钢中的铈强有延缓偏析退休的缓冲作用

来源: 网络整理 2019-11-15

元素CSiMnMoCrNi标准含量(%)28~4020~8060~0030~5540~0080~20YB/T127-H13模具钢板宽度(210-61*厚度(6-8热轧H13模具钢管外径(6-21*壁厚(5-2H13模具钢锭电渣锭35T5T75T0T5T8T0T2T8T(0-T(交货状态:布氏硬度HBW10/3000(小于等于2淬火:790度±15度预热1000度(盐浴)或1010度(炉控气氛)±6度加热保温5~15min空冷550度±6度回火退火、热加工。等温退火介于两者之间。结果表明:H13钢中加入微量的镁元素之后,能够打断H13钢中的网状碳化物,改善碳化物的形状以及其在钢中的分布,使粗大的网状碳化物转变成细小的短条状,经过镁处理后的H13钢中的碳化物以M7C3型铬铁复合碳化物((Fe,Cr)3C)为主。为了抢抓市场机遇,在激烈的市场竞争中把握主动权,国贸公司、产品研究院、板材特钢厂等单位联合出击,结合市场需求积极开展H13热模具用钢连铸坯攻关。不同锭型、锻材截面采取不同锻造工艺,镦粗??拔长或两镦两拔工艺,达到闭合钢锭径向缺陷并获得较高的等向性能目的,保证锻材内部组织均匀、晶粒度达到7级。3细晶粒控制技术电渣过程选择合理渣系,优化调整电渣过程熔速。固溶于H13钢中的铈具有抑制晶粒长大的作用。锻后进行正火+球划退火处理,得到球状珠光体+弥散分布粒状碳化物的原始组织,以使锻后组织进一步均匀化,提高塑性。镁加入量为004%时,其对碳化物的细化效果最佳。室温拉伸试样按照GB/T228-2002标准加工,试样尺寸为:Lt=100mm,Lc=55mm,D=10mm。研究人员在H13基础上添加06%Nb,研究Nb对大尺寸H13芯棒退火态偏析、组织、液析碳化物影响,进而研究Nb对H13钢横向韧性的影响规律,对大尺寸含Nb的H13钢产品的实际生产和使用具有一定参考价值和意义。液析碳化物经过淬火、回火没有发生改变,H13-Nb中较多较大的液析碳化物对韧性也有较大的影响。铝型材挤压模具钢的工况条件十分苛刻,不仅要受频繁的机械冲击、高温铝液的热冲击,还会有高温腐蚀、磨损等各种环境考验。Thermo-Calc计算表明,核心镁铝尖晶石及氧化铝在凝固前即已生成,凝固过程中,当固相率达到823时,富Ti相依附于氧化物首先析出,随后富V相、富Nb相依次析出。2类碳氮化物相成分分布较为集中,富Ti-V相的平均成分为(Ti477V336Nb18CxNy,富Nb的平均成分为(Ti128V255Nb61CxNy。棒材中存在的析出相包含3层结构,中心为氧化物核心,主要为氧化铝或镁铝尖晶石,中间层为富Ti-V的碳氮化物相,最外层为富Nb碳氮化物相。这些共晶碳化物的存在,不但影响到合金元素的有效利用,对钢的使用性能也会产生不利影响。大型芯棒H13和H13-Nb存在尺寸效应,从芯部到边部,偏析逐渐减轻,液析碳化物数量逐渐减少,冲击功逐渐增大。选用废模具钢H13作为熔炼原料,经中频感应炉氧化镁坩埚重熔,初期采用5kW的输入功率升温,随温度升高输入功率控制在25kW直至钢样熔清,熔融1min后将计量的金属铈和金属砷(纯度均为99%)直接加入钢液,约2min后,浇成直径为65mm的5kg锭,切去头尾部、打磨四周后,锻成15mm×15mm×300mm的棒材。

对比研究了H13电炉钢和电渣钢的组织和性能。目前,含Nb的H13钢并未在生产中得到有效的应用和推广,因为很多实验基于小尺寸试样,而生产实践中大尺寸H13钢锭凝固易产生缺陷,微量Nb添加在大尺寸的H13钢中会大大改变组织性能,大大降低H13韧性。2钢水高洁净度控制钢中非金属夹杂物是模具钢内部产生裂纹的起源。需要严格H13的内控成分范围,C、Si、Mn、Cr、Mo、V等均窄范围控制。众多文献对等离子渗氮的组织、性能包括摩擦性能进行了研究,而等离子渗氮的高温摩擦相关文献甚少,但实际上渗氮材料高温使用的环境更加普遍,因此研究等离子渗氮压力对高温摩擦学规律的影响具有重要意义。实验材料为H13钢,其化学成分(质量分数,%)为:31C,21Cr,27Mo,96V,40Si,31Mn,余为Fe。

在直流等离子体增强化学气相沉积炉中进行渗氮,氮气与氢气的体积比例为2∶氮气流量为40mL?min-保持渗氮温度540℃,渗氮时间2h,在2653801066和1333Pa压力下进行离子渗氮。对5种工艺处理的试样进行摩擦试验,试验参数为:载荷20N,速度200r/min,时间10min,旋转半径约8mm,对磨球为Φ5mm440c,摩擦方式为球-盘旋转,温度540℃。用于大型长寿命塑胶注塑模,如家电制品、电脑外壳等模具。718模具钢跟H13模具钢区别就是以上所述。

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