不同淬火工藝對d2鋼組織與性能的影響
d2鋼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鋼組織和性能影響，獲得d2鋼最佳淬火工藝，對于d2鋼的開發(fā)應用，具有重要意義。
經過調整的試驗鋼的化學成分如表1所示，顯然試驗鋼中的si、w和cr與標準的d2（cr12movco）鋼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鋼只含常規(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。
表1 試驗用新型d2鋼的化學成分（質量分數(shù)，%）
項目 c si mn cr mo v ni co s p w
設計含量 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 -
實際含量 1.37 1.1 0.37 10.98 0.8 0.81 0.36 0.32 0.018 0.021 0.33
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。結果表明：
（1）d2鋼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，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，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，產生更高的析出強化。采用霧冷方式冷卻，d2鋼不出現(xiàn)淬火裂紋，適合應用于d2鋼的淬火冷卻工藝。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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