Cr8型冷作模具钢以其高韧性、高耐磨性兼备的优势在国内外得到广泛应用,这类钢一般含碳量约为1%,含铬8%,加入Mo、V、Si等合金元素,其碳化物细小分布均匀、韧性远高于Cr12类型钢,而耐磨性则与之相近。它们的硬度、抗弯强度、疲劳强度和抗回火稳定性也高于Cr12型模具钢,适合于高效、高速、高精度和自动化方向发展的高速冲床和多工位冲床。因此加强对Cr8钢的研究有重要意义。 调整钢的化学成分和优化热处理工艺是改变钢的组织和结构的最有效方法。本文主要通过光学金相显微镜、SEM、能谱分析、TEM、相分析等试验方法,研究了Si含量(0.3～1.6mass%)的变化和不同的热处理工艺对新型冷作模具钢Cr8Mo2SiV的显微组织和力学性能的影响,并由此确定了其具有较高耐磨性的同时又具有高强韧性的合适的Si含量,同时优化了其热处理工艺,用来指导实际生产。 本文以真空感应炉冶炼(25kg锭)→退火→锻造成材(Φ15)→
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钢材退火为实验原料,主要结论如下： (1)钢中主要存在的碳化物为M7C3、M23C6和M6C。淬火加热时,碳化物大量溶解,未熔碳化物存在于奥氏体晶界上,阻止了奥氏体晶粒长大。高温回火时,碳化物的析出有利于二次硬化。 (2)在1020～1040℃淬火,不同温度回火时,三种钢都有明显的二次硬化现象；随Si含量的增高,二次硬化峰值硬度提高,耐磨性提高。 (3)在1030℃淬火不同温度回火时,随Si含量的提高,冲击韧性提高达25%；抗弯强度提高,尤其是520℃回火时其抗弯强度高于1#、2#钢约500Mpa。因此,随Si含量的增高,Cr8Mo2SiV钢综合性能提高。 (4)1030℃淬火520℃回火后,随Si含量的提高,残余奥氏体含量降低。1030℃淬火+(-196℃)深冷,不同温度回火后,1#钢的二次硬化峰消失,2#钢的二次硬化峰存在,3#钢的二次硬化峰稍有提高,表明随Si含量的提高三种钢的二次硬化机理分别为残余奥氏体的转变→残余奥氏体转变和合金碳化物的析出→合金碳化物的析出。三种钢深冷处理后,冲击韧性比不经深冷处理的钢降低。