特点是含碳量高、合金元素多,钢中存在大量的碳化物,脆性大,变形抗力大,锻造温度范围较窄,脱碳倾向大;具有高硬度、高耐磨性、良好韧性及优良的抗变形性能。由于该钢中存在大量的碳化物,且偏析严重,因此不同的热处理工艺对钢的性能有很大的影响。本项目通过对比研究预冷球化退火工艺与常规球化退火工艺,分析不同热处理条件下,D2钢的组织性能变化。
试验钢的化学成分如表1 所示,由表1可知,实测含量与D2(Cr12MoVCo)钢含量有较大不同,最明显的是Si含量高,达到1.1%,还加入了一定量的合金元素W,同时Cr含量有所降低。Cr含量降低的作用是减少Cr的粗大共晶碳化物;Si的作用是强化基体,弥补碳化物的不足;W的作用是提高试验钢的热稳定性。
表1 试验D2钢的化学成分(质量分数,%)
材料 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
Ni |
Co |
S |
P |
W |
设计含量 |
1.3~1.4 |
0.5~0.7 |
0.4~0.5 |
11~13 |
1.0~1.2 |
0.8~1.0 |
0.3~0.5 |
0.4~0.5 |
≤0.02 |
≤0.03 |
|
实测含量 |
1.37 |
1.1 |
0.37 |
10.98 |
0.8 |
0.81 |
0.36 |
0.32 |
0.018 |
0.021 |
0.33 |
将棒材线切割加工成10mm×10mm×10mm的小试样若干,采用实验室马弗炉进行球化退火试验。对于D2型冷作模具钢的奥氏体化温度要选择在Ac1温度附近,实测该试验钢的Ac1温度为827℃,由于钢中含有大量呈断续分布的共晶碳化物,可适当提高奥氏体化温度,促进碳化物的溶解,使得在等温球化时基体中有足够的合金元素能从基体中析出球化。
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