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{H13}两种不同H13钢强韧性能对比研究

发布时间:2024-07-26    浏览次数:

  

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  {H13}两种不同H13钢强韧性能对比研究

  

  {H13}两种不同H13钢强韧性能对比研究

  

  热作模具钢要求材料具有高的淬透性、高温强度、耐磨性、韧度和足够的塑性、高的抗热裂能力和高的耐熔损性能等。标准中4Cr5MoSiV1钢是一种中耐热韧性钢,与日本JIS标准SKD61钢按照成分划分均属于美国ASTM标准的H13钢,其具有良好的抗冷热疲劳性能,被广泛应用于铝合金、镁合金及锌合金等轻合金压铸领域。H13钢是目前使用广泛和具代表性的热作模具钢。国产钢同进口钢材相比仍存在淬火开裂、热疲劳强度低和模具寿命短等问题,使国产热作模具钢丧失了竞争优势。为此,对4Cr5MoSiV1和SKD61钢在抗拉强度、冲击韧性和析出相等方面进行了研究,同时结合SEM与EDS分析结果,探讨了两种钢强韧性差异的原因,为国产H13钢性能的改善提供参考。

  

  实验材料为Φ30mm商业用退火态4Cr5MoSiV1和SKD61钢,其具体化学成分如表1所示。按GB/T228-2002加工Φ5mm标准拉伸试样,在CMT4105微机电子万能试验机上测定抗拉强度;冲击韧性实验采用10mm×10mm×50mmV型缺口冲击试样,在JB-30B型摆锤式冲击试验机上测定冲击功;材料硬度由XHB-3000型布氏硬度计测定。

  

  表1实验钢化学成分(质量分数,%)

  

  实验钢

  

  C

  

  Si

  

  Mn

  

  P

  

  S

  

  Cr

  

  Mo

  

  V

  

  SKD61

  

  0.39

  

  0.93

  

  0.39

  

  0.02

  

  <0.001

  

  5.06

  

  1.22

  

  0.83

  

  4Cr5MoSiV1

  

  0.40

  

  1.06

  

  0.33

  

  0.

  

  0.0035

  

  5.13

  

  1.32

  

  0.86

  

  采用带EDS的JSM-6480LV扫描电镜观察断口形貌,以及实验钢电解后的析出相和夹杂物。电解工艺:10%乙酰丙酮、1%四甲基氯化铵和甲醇溶液,侵蚀电流80mA/cm2,电解时间10min。实验结果表明:

  

  (1)SKD61钢的晶粒尺寸比4Cr5MoSiV1钢的更细小,由于细晶强化而改善了其强韧性。

  

  (2)实验钢中均存在镁铝尖晶石等高硬度夹杂物,但SKD61钢中的夹杂物尺寸小,数量少且呈弥散分布。

  

  (3)SKD61钢中析出的碳化物数量多,且分布比4Cr5MoSiV1钢中的情况更均匀。(心远)

  

  苏州东锜公司主要钢种有:热作模具钢H13(SKD61、1.2344)、H13-S(FDAC)、38CrMoAl(SACM645)等;冷作模具钢D2(1.2379)、SKD11、Cr12MoV、O1(SKS3、1.2510)、DC53、S7等;高速工具钢M2(SKH51、1.3343)、M35(SKH55、1.3243)、塑胶模9Cr18Mo(440C)、4Cr13等,其广泛应用于汽车、船舶、电器、电子通讯、医疗机械等各大领域,已成为工业企业必不可少的材料。


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