熱處理對模具鋼組織性能的影響.pdf

1、我國模具工業(yè)發(fā)展迅速,但與工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距,模具壽命普遍較低。熱處理對模具鋼的性能有著重要的影響,通過熱處理可以使模具鋼具有必要的強韌性,大幅度提高模具的壽命。因此為了提高我國模具工業(yè)的技術水平,充分發(fā)揮現(xiàn)有材料的潛力,本研究對模具鋼的熱處理工藝及技術進行全面深入的研究。本論文利用掃描電鏡、金相顯微鏡、硬度計、拉伸試驗機等分析測試手段分析了淬火以及回火溫度對P20和H13模具鋼的淬火組織和回火組織及性能的影響,以及兩相區(qū)淬

2、火工藝對P20模具鋼組織及力學性能的影響,研究結果如下:
　　 P20鋼高于830℃淬火得到板條馬氏體組織,隨淬火溫度升高模具鋼的硬度升高,組織有粗化趨勢,但直到890℃后,組織才會有明顯粗化,分析認為淬火溫度選取為860℃是適宜的；隨回火溫度升高,碳化物析出增多并聚集長大,材料的硬度降低,830～890℃淬火620℃回火時,回火硬度幾乎不受淬火溫度的影響,并且回火硬度滿足預硬化要求,據(jù)此對P20鋼的預硬化工藝進行優(yōu)化,得出最佳

3、工藝是:860℃×30min淬火+620℃×60min回火。
　　 對H13鋼進行了正交試驗,結果表明除第一次回火溫度對屈服強度的影響不顯著外,淬火、回火溫度對材料的強度指標的影響均顯著,除第二次回火溫度對斷面收縮率的影響顯著外,淬火、回火溫度對其他塑性指標影響不顯著；通過對其淬火組織及性能的分析,確定其最佳淬火溫度為1040℃,通過對回火性能的分析,發(fā)現(xiàn)最高回火溫度為600℃時材料性能最好,因此,最終確定其最佳熱處理工藝是:1

4、040℃×15min淬火+600℃×2h回火+580℃×2h回火。
　　 對P20鋼在兩相區(qū)淬火后的組織及性能進行研究,發(fā)現(xiàn)原始組織不同,淬火后鐵素體形態(tài)及未溶碳化物數(shù)量不同,保溫時間延長,鐵素體形態(tài)不變,未溶碳化物減少,淬火后的力學性能趨同；原始組織不同的鋼在785～800℃的兩相區(qū)淬火,原始組織為板條馬氏體的比原始組織為珠光體加鐵素體的鋼淬火后的性能好,當淬火溫度提高到815～830℃,淬火組織主要為馬氏體,此時淬火的力學性