預(yù)處理工藝對(duì)熱作模具鋼5Cr8MoNi2SiV組織與硬度的影響

  飛機(jī),、船舶,、坦克和航天飛行器等軍工產(chǎn)品中,60%的零部件都是通過模具直接加工出來的。熱作模具鋼是在高溫環(huán)境下,對(duì)金屬進(jìn)行熱加工的模具鋼。隨著航天事業(yè)的發(fā)展,運(yùn)用在高溫環(huán)境中的材料越來越多,工作熱環(huán)境也越來越復(fù)雜,,因而熱作模具也占有越來越重要的地位。對(duì)于熱作模具鋼而言,,其硬度,、韌性和熱穩(wěn)定性是最主要的性能指標(biāo),這些性能指標(biāo)決定了熱作模具鋼的使用壽命,。
熱作模具鋼
  以高強(qiáng)鋼板沖壓成型用熱作模具鋼為工況背景,,設(shè)計(jì)了新型熱作模具鋼5Cr8MoNi2SiV,通過模擬的CCT曲線,,分析其熱力學(xué)相變規(guī)律,,為改善該鋼鑄態(tài)組織的嚴(yán)重偏析,設(shè)計(jì)了普通常規(guī)退火,、正火+球化退火和正火+等溫球化退火3種預(yù)處理工藝,,分析不同工藝對(duì)該鋼的組織性能的影響,旨在改善其偏析并降低退火態(tài)硬度,,改善切削性能,,為該鋼的淬(回)火工藝設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備,同時(shí)為新型熱作模具鋼的開發(fā)和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持,。

  試驗(yàn)用5Cr8MoNi2SiV鋼由GW無芯中頻感應(yīng)爐熔煉,,原材料成分:C0.56,Si0.54,,Mn0.53,,Cr7.65,Mo1.56,,V0.25,,Ni2.55,S0.02,,P0.031,Cu0.813,F(xiàn)e余量,。將澆鑄成型的梅花試樣加工成尺寸為Φ20mm×30mm的圓柱試樣,,采用RJX-8-3電阻爐進(jìn)行熱處理。利用Jmatpro軟件對(duì)5Cr8MoNi2SiV鋼進(jìn)行CCT曲線計(jì)算模擬,。

  采用ZEISS200MAT金相顯微鏡觀察試樣的顯微組織,;采用FEI QUANTA 200F型掃描電子顯微鏡觀察材料的表面形貌;采用HRD-150電動(dòng)洛氏硬度計(jì)測定其洛氏硬度值,。結(jié)果表明:

 ?。?)5Cr8MoNi2SiV鋼不同奧氏體化溫度下的CCT曲線表明,隨著奧氏體化溫度升高,,珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變孕育期增長,,說明殘留奧氏體逐漸穩(wěn)定,淬透性較好,,可以使用較慢的冷卻速度得到馬氏體組織,,避免應(yīng)力過大而產(chǎn)生龜裂。

 ?。?)通過對(duì)常規(guī)退火,、正火+球化退火和正火+等溫球化退火3種預(yù)處理工藝的微觀組織和硬度值比較,發(fā)現(xiàn)5Cr8MoNi2SiV鋼經(jīng)1090℃×1h正火+880℃×2h+640℃×48h等溫球化退火工藝下,,能夠很好地改善碳化物偏析,,同時(shí)使硬度大大降低,改善機(jī)加工性能,。