不同淬火工藝對D2耐磨板組織與性能的影響

  D2耐磨板是一種高碳高鉻萊氏體型冷作模具鋼,其特點是:含碳量高,、合金元素多,,鋼中存在大量的碳化物,具有高硬度,、高耐磨性,、良好韌性及優(yōu)良的抗變形性能。但脆性大,,變形抗力大,,鍛造溫度范圍較窄,脫碳傾向大,。為此,,研究了淬火溫度和冷卻方式對D2耐磨板組織和性能影響,獲得D2耐磨板最佳淬火工藝,,對于D2耐磨板的開發(fā)應用,,具有重要意義。

  顯然試驗鋼中的Si、W和Cr與標準的D2(Cr12MoVCo)耐磨板的化學成分有相當大的不同,,其中Si的含量達到1.1%,,而標準的D2耐磨板只含常規(guī)的Si量,試驗鋼中還加入了一定量的W,,同時還把Cr量降低,。

  將棒材坯料采用線切割機加工成10mm×10mm×10mm若干小試樣在實驗室馬弗爐進行淬火加熱試驗。為了保證試樣的原始組織一致而不影響淬火的硬化特性,,對所有用于淬火加熱試驗的試樣都在860℃保溫15min,,水冷至400℃,馬上在730℃保溫60~90min,,出爐空冷,,進行預冷球化退火處理。將之前經(jīng)過退火處理的試樣分成9組,,淬火溫度分別采用960,、980、1000,、1020,、1040、1060,、1080,、1100、1120℃,。將實驗室馬弗爐升溫到上述選定的淬火溫度后保溫10min以保證爐溫恒定,,為了使被加熱的試樣溫度準確一致,將試樣放入爐中熱電偶附近區(qū)域,,保溫40min后取出,,進行不同加熱溫度和不同冷卻方式(水冷、油冷,、霧冷,、空冷)的淬火處理。結(jié)果表明:

 ?。?)D2耐磨板隨著淬火溫度的升高,,不同冷卻方式都會有硬度峰值。980℃淬火時,,4種冷卻方式都出現(xiàn)硬度峰值,。油冷條件下,在1020℃淬火出現(xiàn)第二個硬度峰值,。當采用霧冷和風冷時,,其第二個峰值在1040℃左右淬火出現(xiàn),。
  (2)在980~1040℃溫度區(qū)間內(nèi),,馬氏體中飽和的碳和合金元素達到適中的程度,,淬火冷卻速度慢時,基體中的殘留奧氏體量較少,,試樣硬度主要受馬氏體中的碳和合金元素含量的影響,。
  (3)在980~1040℃溫度區(qū)間內(nèi),,淬火冷速越慢,,碳和合金元素有足夠的時間進行析出,淬火加熱溫度越高,,溶解的碳和合金元素越多,,冷卻析出的細小碳化物越多,產(chǎn)生更高的析出強化,。采用霧冷方式冷卻,,D2耐磨板不出現(xiàn)淬火裂紋,適合應用于D2鋼的淬火冷卻工藝,。