关键词：热锻模具钢;合金化;热处理工艺;共晶碳化物;力学性能
摘 要：热锻模具钢通常选用Cr-Mo-V系马氏体型合金钢,这类模具钢因优良的综合性能而备受青睐,例如H13钢。但过高的Cr含量对热强性有不利影响,因此目前新钢种开发的一种重要的合金化思路是降低Cr含量,并加入Mo与W来提高热强性。本文以新型6Cr4WMo3V1Co3高热强性热锻模用钢为研究对象,研究了不同钨含量(1～3 wt.%)对其微观组织和力学性能的影响,并将实验结果与传统H13钢进行对比,最终得出以下主要结论:1.随着W含量升高,试验钢中共晶碳化物的含量明显增加,钨的质量分数由1%增加到2%和3%,共晶碳化物含量分别增加29.2%和110.2%,形态由不规则状逐渐转变为球状,类型由M2C逐渐转变为M6C。2.W不影响试验钢的淬火硬度,试验钢经1050℃淬火后,硬度可达60HRC以上,高出H13钢4HRC;随着W含量升高,试验钢的回火硬度稍有降低,二次硬化峰值硬度可达58HRC以上,600℃回火后硬度仍有50HRC以上,高出H13钢 5HRC。3.随着W含量的上升,试验钢抗回火软化能力先上升后降低。试验钢抗回火软化能力强于H13钢,650℃回火24h后试验钢硬度仍保持在30HRC以上,而H13 钢只有 22.5HRC。4.随着W含量的上升,试验钢冲击功先增加后减小,冲击断裂方式依次为准解理断裂、沿晶断裂带浅韧窝以及沿晶断裂,这主要由共晶碳化物尺寸、形貌和数量决定的。5.随着W含量的上升,试验钢抗拉强度和屈服强度下降,拉伸断裂方式为韧性断裂。与H13钢相比,600℃回火后试验钢抗拉强度提高340Mpa以上,屈服强度提高300Mpa以上。6.在本文研究的新型热锻模具钢中,钨含量为2%时获得了最佳的热稳定性和综合力学性能。
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