P20模具(ju)鋼(gang)屬(shu)于(yu)美國(guo)牌號，在預(yu)硬(ying)化(hua)硬(ying)度(du)為28～35HRC時，模具(ju)表面粗糙度(du)、沖(chong)擊性(xing)能(neng)和淬透性(xing)都(dou)比較(jiao)好(hao)，可以使鋼(gang)材獲得比較(jiao)均勻的(de)硬(ying)度(du)，同(tong)時具(ju)有(you)良好(hao)的(de)鏡面加(jia)工性(xing)能(neng)，該鋼(gang)種的(de)鏡面拋光性(xing)能(neng)明顯高于(yu)普(pu)碳鋼(gang)及低(di)合金(jin)鋼(gang)，因此(ci)在制造大型(xing)塑料模具(ju)時，P20鋼(gang)仍是比較(jiao)理想的(de)鋼(gang)種。
本工(gong)作主(zhu)要通過對(dui)P20鋼(gang)進(jin)行熱處理，研(yan)究(jiu)其在(zai)不(bu)同的回(hui)火(huo)溫度(du)和回(hui)火(huo)保(bao)溫時間(jian)下的硬(ying)度(du)及顯(xian)微組(zu)織變(bian)化情況，同時分(fen)析顯(xian)微組(zu)織對(dui)硬(ying)度(du)變(bian)化的影響；然后利用回(hui)火(huo)參數P研(yan)究(jiu)P20塑料模具鋼(gang)的回(hui)火(huo)工(gong)藝，探(tan)索確定P20鋼(gang)的最佳(jia)回(hui)火(huo)工(gong)藝。
試(shi)(shi)驗用P20塑料模具鋼(gang)的主(zhu)要化學成(cheng)分（質量分數(shu)，%）為(wei)0.30C、0.60Si、0.80Mn、1.50Cr、0.35Mo，余量Fe。將(jiang)試(shi)(shi)驗P20鋼(gang)加工成(cheng)尺(chi)寸(cun)為(wei)20mm×20mm×20mm的試(shi)(shi)樣，取35個試(shi)(shi)樣分成(cheng)7組，在860℃下淬(cui)火(huo)，對淬(cui)火(huo)后(hou)的試(shi)(shi)樣分別進(jin)行(xing)不同參數(shu)的回火(huo)處理，最后(hou)進(jin)行(xing)硬度測試(shi)(shi)和顯微(wei)組織觀察。
淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)為860℃，保溫(wen)時(shi)間(jian)30min，出爐后迅(xun)速油(you)冷，并不(bu)斷(duan)攪(jiao)動油(you)液，淬(cui)火(huo)介(jie)質采用20號機油(you)。回火(huo)溫(wen)度(du)分為350、400、450、500、550、600、650℃共7個溫(wen)度(du)，每組中(zhong)的5個試(shi)(shi)樣的保溫(wen)時(shi)間(jian)分別為1、2、4、8、16h。加熱(re)爐到溫(wen)后將試(shi)(shi)樣入(ru)爐，待爐溫(wen)重新(xin)恢復到設(she)定(ding)溫(wen)度(du)后再開始計時(shi)保溫(wen)，出爐后空冷，為防止試(shi)(shi)樣表面氧化脫碳，試(shi)(shi)樣入(ru)爐前(qian)涂有防氧化脫碳涂料。試(shi)(shi)驗(yan)中(zhong)所用的加熱(re)設(she)備為GWL-1400型(xing)熱(re)處理爐。采用掃描電鏡、洛氏硬度(du)計對P20塑料模具鋼進(jin)行淬(cui)火(huo)及(ji)回火(huo)后的顯微組織觀察及(ji)硬度(du)測(ce)試(shi)(shi)。
結果表(biao)明：在(zai)350～450℃，隨回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，硬度變化不大；在(zai)450～650℃回(hui)火(huo)，試(shi)樣的(de)(de)(de)(de)硬度發(fa)生明顯下降(jiang)趨勢；隨回(hui)火(huo)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)延長，在(zai)350～450℃，硬度降(jiang)低趨勢較小；在(zai)500～650℃回(hui)火(huo)，在(zai)最初的(de)(de)(de)(de)8h內，硬度迅速降(jiang)低，繼續延長保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)，硬度下降(jiang)速率變慢；隨回(hui)火(huo)溫(wen)(wen)(wen)度和保(bao)溫(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)延長，碳化物析出量越來越多，并逐漸球化聚集(ji)長大，馬氏體條(tiao)邊(bian)界逐漸模糊(hu)，有些板(ban)(ban)條(tiao)被早(zao)期(qi)形成的(de)(de)(de)(de)碳化物釘(ding)扎，致使部(bu)分板(ban)(ban)條(tiao)馬氏體發(fa)生粗化，有些板(ban)(ban)條(tiao)合并變寬，導致其硬度降(jiang)低。結合試(shi)驗數據及回(hui)火(huo)參數P，可(ke)確定試(shi)驗P20鋼的(de)(de)(de)(de)最佳回(hui)火(huo)工藝為600℃×1h。
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