對(duì)于dc53模具鋼哪種熱處理工藝更好?
DC53是在SKD11(Crl2MoV)基礎(chǔ)上改進(jìn)的冷作模具鋼。在常規(guī)熱處理?xiàng)l件下,殘余奧氏體幾乎完全分解,因此通??梢允÷陨罾涮幚恚⑶翼g性仍然可以保持在高硬度。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
DC53經(jīng)1040℃淬火和520~530℃回火后,硬度HRC可達(dá)62~63,韌性是目前常用冷加工模具鋼中更高的Crl2MoV的兩倍。此外,它具有良好的可加工性和可磨削性,電加工改性層殘余應(yīng)力小,殘余奧氏體少,碳化物細(xì)小,分布均勻。由于模具受力情況復(fù)雜,模具的一些工作部件需要具有一些特殊的力學(xué)性能。如果標(biāo)準(zhǔn)的熱處理工藝往往不能滿足理想的工作性能要求,就必須通過(guò)熱處理來(lái)適當(dāng)調(diào)整硬度、韌性和耐磨性等基本特性,以達(dá)到模具的更佳工作狀態(tài)。淬火溫度和回火溫度是熱處理的主要工藝參數(shù)。本文主要研究DC53的回火特性。
實(shí)驗(yàn)中,對(duì)DC53的熱處理規(guī)范進(jìn)行了一些修改,適當(dāng)調(diào)整了淬火溫度,將回火溫度設(shè)定為100℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃六個(gè)等級(jí)。100℃回火選用101-2烘箱,其余采用SX-25-12箱式電阻爐加熱。每個(gè)回火溫度取兩個(gè)樣品。硬度試驗(yàn)選用金屬洛氏硬度試驗(yàn),在常溫下進(jìn)行,采用HBRVU-187.5Blovi光學(xué)硬度計(jì)。JB30B沖擊試驗(yàn)機(jī)采用10毫米×10毫米×55毫米缺口試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn),沖擊能量為0.3千牛頓·米或0.15千牛頓·米
實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
1.硬度值:對(duì)每個(gè)樣品取三個(gè)不同的點(diǎn)來(lái)測(cè)量硬度,得到每個(gè)回火溫度下的硬度值。DC53在100~500℃回火時(shí),硬度值變化不大。400℃回火時(shí)硬度稍高,標(biāo)準(zhǔn)熱處理回火后硬度峰值一般在520℃左右;600℃回火后,硬度大幅下降,平均硬度僅為52.4,回火溫度不宜過(guò)高。⒉沖擊韌性回火后,去除試樣表面的氧化脫碳層,并測(cè)量不同回火溫度下各試樣的沖擊值。根據(jù)各試樣的綜合沖擊值,DC53在200℃回火時(shí)的平均沖擊值超過(guò)60J/cm2。在500℃回火時(shí),沖擊韌性差,表現(xiàn)出一定的高溫回火脆性。600℃以上回火具有良好的沖擊韌性,但硬度大大降低。400~500℃回火時(shí),韌性大幅下降,出現(xiàn)回火脆性;600℃回火時(shí),試樣韌性很高,沖擊值達(dá)到85J/cm2,但硬度大幅下降。在生產(chǎn)中,一些硬度和耐磨性低但韌性高的冷加工模具可以在高溫下回火。高硬度、高韌性的冷加工模具應(yīng)采用200℃左右的低溫回火。其它回火溫度下的硬度和沖擊值可通過(guò)合適的計(jì)算方法(如插值和函數(shù)逼近等)預(yù)測(cè)。),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。淬火試樣中的碳化物呈斷續(xù)薄帶狀分布,200℃回火后碳化物分布均勻,顯微組織中幾乎沒(méi)有塊狀碳化物,韌性較好。顯微組織在200℃斷裂時(shí)的解理步距遠(yuǎn)小于淬火試樣,在5000倍金相中斷裂時(shí)有一些小而淺的韌窩,表明其具有一定的韌性?;鼗鸷?,殘余奧氏體完全轉(zhuǎn)變,碳化物細(xì)小均勻分布,增加了韌性。
結(jié)論
1.適當(dāng)調(diào)整淬火溫度后,200℃回火的DC53硬度和沖擊韌性較高。400~500℃回火時(shí),硬度較高,韌性大大降低;600℃回火時(shí),沖擊韌性很高,硬度明顯下降。精密沖壓模具、切邊模具、冷軋輥輪等復(fù)雜模具應(yīng)采用⒉低溫回火工藝,使模具工作部件獲得高硬度、高韌性、良好的耐磨性和高強(qiáng)度,有效延長(zhǎng)模具壽命,防止過(guò)度磨損、變形和開裂等早期失效現(xiàn)象。沖擊載荷大的⒊復(fù)合模可采用低淬火高度。
