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锻造比对H13钢组织和力学性能影响简析

作者:admin来源:钢联资讯 作者:心远 日期:2013-8-20 14:08:20 人气: 标签:

  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10mm10mm55mm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LEICAMEF4M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GBT10561-2005.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。结果表明:同一锻造比下H13电炉钢的横向冲击功明显小于纵向,且无论在钢锭的横向、纵向边部到心部的冲击功越来越差;不同的锻造比对横向冲击功影响不大,而随着锻造比的增大纵向冲击功增大。研究表明,单向热锻拔长不能有效地提高钢材横向止裂性能;电炉H13热作模具钢的锻造比控制在4~6的范围内较为合适。

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