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锻造比对H13组织和力学性能的影响
作者:admin  更新时间:2019-07-11

  H13钢是世界范围内使用较广泛的一种热作模具钢,该钢具有良好的热强性、韧性和淬透性,广泛应用于热锻模、铜铝合金压铸模等生产领域,是当今世界范围内使用最广泛的热作模具钢之一。
  众所周知,电渣重熔冶炼工艺对提高H13模具钢的质量有重要作用,但由于种种原因目前国产H13钢最普遍的生产工艺仍然是传统的电炉冶炼,与电渣重熔冶炼相比,电炉冶炼工艺的优势在于可节省生产成本20%~30%。
  因此,如果通过合理的锻造工艺和热处理工艺,能在一定程度上提高电炉钢的质量、性能和使用寿命,这将带来较高的经济效益。为此,有人系统地研究了不同锻比对电炉冶炼生产的H13钢的组织和力学性能的影响,并对其规律进行总结和分析,对传统电炉钢的生产和发展具有较大的参考价值。

  试验材料为抚顺钢厂常规生产的H13电炉钢锭,上口直径410mm,下口直径330mm,经过单向热锻拔长,锻造比分别为2、4、6、10,在830℃球化退火,以小于等于30~40℃/h的速度慢降温到500℃出炉空冷,钢锭的化学成分见表1。

  表1 试验钢的化学成分(质量分数) %

 成分  C  Mn  Si  S  P  Ni  Cr  V  Mo  Cu  
 含量  0.415  0.42  1.13  0.0025  0.021  0.16  4.98  0.99  1.32  0.12  

  在钢锭心部、直径1/4处与边部切取试样,观察钢锭横向不同部位的铸态组织;钢锭退火后,切取退火态试样观测横、纵向不同位置分别取6个标准10mm×10mm×55mm夏比V型缺口冲击试样,采用JB30B冲击试验机测定淬、回火态的冲击性能,观察其断口形貌,并测定淬、回火态不同部位的硬度及组织差异,用于调质态冲击试样的热处理工艺均为1030℃保温30min后油冷淬火,600℃×2h回火两次。
  金相试样采用4%的硝酸酒精腐蚀,用LEICA MEF4M光学显微镜和S-4300冷场发射扫描电子显微镜(SEM)进行显微组织观测和分析;钢中的非金属夹杂物评级标准采用GB/T10561-2005。为了保证实验数据及其变化规律的准确性,本试验所用材料全部取自同一炉钢锭,退火及淬回火工艺也完全一致。


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