耐磨板是一種具有優良的熱強性、淬透性、紅硬性和抗冷熱疲勞性能的含Cr型熱作模具鋼,廣泛地應用于熱擠壓模、壓鑄模和熱鍛模,耐磨板是目前在鋁合金壓鑄模領域應用最為廣泛的一種工具鋼。耐磨板的正常(chang)淬(cui)火加(jia)熱(re)(re)(re)溫度為1020~1050℃,高溫加(jia)熱(re)(re)(re)后(hou)淬(cui)火可(ke)以提高斷裂韌(ren)(ren)性(xing)(xing),從而增加(jia)熱(re)(re)(re)作(zuo)模具(ju)鋼(gang)的疲(pi)勞(lao)裂紋擴展抗力,高溫回火又可(ke)以提高材料的塑性(xing)(xing)和韌(ren)(ren)性(xing)(xing),兩者都(dou)有利于改善熱(re)(re)(re)作(zuo)模具(ju)鋼(gang)的熱(re)(re)(re)疲(pi)勞(lao)性(xing)(xing)能。所以,探討(tao)耐磨板(ban)在(zai)高溫淬(cui)回火下(xia)的強韌(ren)(ren)性(xing)(xing)對(dui)于其熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)的進一步優化具(ju)有一定的指(zhi)導意義。
實驗原始材料為經真空和電渣重熔后的JFE-C400耐磨板,其化學成分(質量(liang)分數,%)為(wei)0.41C,1.00Si,0.37Mn,4.95Cr,1.27Mo,0.98V,其余為(wei)Fe。試件(jian)的(de)熱(re)處理(li)工(gong)藝為(wei):先將(jiang)試件(jian)加熱(re)到780℃保溫30min,再繼續分別(bie)加熱(re)到1060℃、1090℃,保溫20min油淬。接著將(jiang)淬火(huo)后的(de)試件(jian)在590℃回火(huo)兩次,每(mei)次2h。為(wei)了減少試件(jian)在高溫下(xia)的(de)脫碳,熱(re)處理(li)爐中(zhong)事先放入少量(liang)的(de)木炭。
將(jiang)熱處(chu)理(li)后(hou)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)件進行取(qu)樣(yang),按照GB6397-86加(jia)工標(biao)(biao)準拉伸(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang);按照日本鋼鐵協會(hui)的(de)(de)標(biao)(biao)準,加(jia)工成10mm×10mm×55mm的(de)(de)標(biao)(biao)準V型缺口沖(chong)擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)。室溫拉伸(shen)和(he)(he)沖(chong)擊(ji)(ji)實驗分別(bie)在CMT4105微(wei)機(ji)(ji)電(dian)子萬能(neng)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗機(ji)(ji)和(he)(he)JB-30B沖(chong)擊(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗機(ji)(ji)上(shang)完成。采用飽和(he)(he)苦(ku)味酸水溶液(ye)浸蝕奧氏(shi)體(ti)晶(jing)界,用5%的(de)(de)HNO3酒(jiu)精浸蝕試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)組織(zhi),隨后(hou)在9XB-PC正(zheng)置金相(xiang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)下(xia)觀(guan)察試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)晶(jing)粒(li)大小與組織(zhi)形(xing)貌(mao)(mao)。利用VDT512顯(xian)微(wei)硬(ying)(ying)度(du)計測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)回火(huo)硬(ying)(ying)度(du),為(wei)了保證結(jie)果(guo)的(de)(de)準確(que)性,每個(ge)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)6個(ge)結(jie)果(guo)取(qu)平(ping)均值(zhi)。試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)拉伸(shen)和(he)(he)沖(chong)擊(ji)(ji)斷口的(de)(de)形(xing)貌(mao)(mao)觀(guan)察使(shi)用JSM-6480LV掃描(miao)電(dian)子顯(xian)微(wei)鏡(jing)來(lai)完成。研究結(jie)果(guo)表(biao)明:
(1)JFE-C400耐磨板在1060、1090℃淬火并經590℃回火后,淬火溫度越高奧氏體晶粒越大。1090℃淬火后材料的抗拉強度及硬度比1060℃淬火的分別提高了6.15%和4.5%,但其斷后伸長率及沖擊功分別下降了12.24%和13.67%。
(2)JFE-C400耐磨板在1060℃淬(cui)火+590℃回火時具(ju)有優(you)良的(de)強韌性配合,對于(yu)要求熱硬(ying)性和高(gao)強度為主(zhu)的(de)模具(ju),可以適當地(di)提高(gao)淬(cui)火溫度但以不超(chao)過1090℃為宜(yi)。
