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Si含量變化對Cr8Mo2SiV鋼組織性能影響的研究

Cr8型冷作模具鋼以其高韌性、高耐磨性兼?zhèn)涞膬?yōu)勢在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用,這類鋼一般含碳量約為1%,含鉻8%,加入Mo、V、Si等合金元素,其碳化物細小分布均勻、韌性遠高于Cr12類型鋼,而耐磨性則與之相近。它們的硬度、抗彎強度、疲勞強度和抗回火穩(wěn)定性也高于Cr12型模具鋼,適合于高效、高速、高精度和自動化方向發(fā)展的高速沖床和多工位沖床。因此加強對Cr8鋼的研究有重要意義。調(diào)整鋼的化學(xué)成分和優(yōu)化熱處理工藝是改變鋼的組織和結(jié)構(gòu)的有效方法。本文主要通過光學(xué)金相顯微鏡、SEM、能譜分析、TEM、相分析等試驗方法,研究了Si含量(0.3～1.6mass%)的變化和不同的熱處理工藝對新型冷作模具鋼Cr8Mo2SiV的顯微組織和力學(xué)性能的影響,并由此確定了其具有較高耐磨性的同時又具有高強韌性的合適的Si含量,同時優(yōu)化了其佳熱處理工藝,用來指導(dǎo)實際生產(chǎn)。本文以真空感應(yīng)爐冶煉(25kg錠)→退火→鍛造成材(Φ15)→

鋼材退火為實驗原料,主要結(jié)論如下： (1)鋼中主要存在的碳化物為M7C3、M23C6和M6C。淬火加熱時,碳化物大量溶解,未熔碳化物存在于奧氏體晶界上,阻止了奧氏體晶粒長大。高溫回火時,碳化物的析出有利于二次硬化。 (2)在1020～1040℃淬火,不同溫度回火時,三種鋼都有明顯的二次硬化現(xiàn)象；隨Si含量的增高,二次硬化峰值硬度提高,耐磨性提高。 (3)在1030℃淬火不同溫度回火時,隨Si含量的提高,沖擊韌性提高達25%；抗彎強度提高,尤其是520℃回火時其抗彎強度高于1#、2#鋼約500Mpa。因此,隨Si含量的增高,Cr8Mo2SiV鋼綜合性能提高。 (4)1030℃淬火520℃回火后,隨Si含量的提高,殘余奧氏體含量降低。1030℃淬火+(-196℃)深冷,不同溫度回火后,1#鋼的二次硬化峰消失,2#鋼的二次硬化峰存在,3#鋼的二次硬化峰稍有提高,表明隨Si含量的提高三種鋼的二次硬化機理分別為殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變→殘余奧氏體轉(zhuǎn)變和合金碳化物的析出→合金碳化物的析出。三種鋼深冷處理后,沖擊韌性比不經(jīng)深冷處理的鋼降低。

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