H13钢退火态中的碳化物分析

H13热作模具钢在850℃保温2 h后,以25℃/h速度缓慢冷却至室温。用SEM观察合金组织经球化退火处理后的形态变化,用EDS、XRD、TEM和萃取分离方法对H13钢退火态中碳化物进行了定性和定量分析。结果表明,经850℃球化退火处理后,合金中原有的马氏体组织和珠光体组织基本转化成球状碳化物,主要碳化物类型有4种:MC、M6C、M7C3、M23C6,而且不同类型的碳化物所含的主要合金元素不同,MC中的主要合金元素为V,M7C3和M23C6中的主要合金元素为Cr,M6C中的主要合金元素为Mo和Cr。     

不同退火工艺对H13钢组织和力学性能的影响

用OM、SEM研究了亚温退火、等温退火、缓慢冷却退火3种工艺对H13钢组织和力学性能的影响。结果表明,亚温退火后碳化物粒度最小,缓慢冷却退火后碳化物粒度较大,退火硬度较低;等温退火及缓慢冷却退火对提高碳化物尺寸、分布均匀性有一定作用,同时碳化物均匀性的提高对提升H13钢退火态及淬、回火态冲击韧性有一定作用,但组织中夹杂物、一次碳化物制约着H13钢韧性的提高。     

深层渗碳对H13钢显微组织和硬度的影响北大核心CSCD

采用OM、TEM和XRD对深层渗碳处理后H13钢的显微组织进行观测,研究了深层渗碳对H13钢显微组织和硬度的影响。结果表明:渗碳后完全退火试样与渗碳后球化退火试样的渗碳层厚度均在3 mm以上,组织细密均匀,硬度提高30%~60%;渗碳后球化退火试样的晶粒更细小,基体上碳化物弥散分布并存在较多的亚结构,且表面硬度稍高于渗碳后完全退火试样。最佳深层渗碳处理工艺为1000℃下固体渗碳4 h,接着进行球化退火(840℃保温4 h,炉冷到740℃再保温4 h,炉冷到500℃后空冷到室温),然后进行1030℃淬火10 min,最后进行560℃回火2次,每次2 h。     

高温均匀化对H13钢强韧性的影响

H13（4Cr5MoSiV1）钢是一种应用广泛的热模具网，富含Cr、Mo、V等碳化物形成元素，易形成大量碳化物，一次碳化物和偏析，并因此降低H13钢冲击韧性，采用扩散退火、超细化处理和软化处理手段，能消除一次碳化物，改善偏析，使二次碳化物呈球状均匀分布在铁素体基体上，从而显著提高钢的横向冲击韧性。试验结果表明，H13钢经高温均匀化，退火横向冲击功超过90J，淬回火态横向冲击功超过20J，其冲击功均较未处理的试样1倍以上，达到或接近Uddeholm8407s钢的水平（其冲击功分别为78J和23J）。     

改善H13系列热作模具扁钢退火组织的工艺研究

高端H13系列扁钢的退火组织应满足北美压铸协会标准《NADCA#207》或热作工具钢显微检验标准?SEP1614?的要求,某公司H13系列扁钢退火组织一次合格率仅为79%,通过调整钢锭的高温扩散工艺、增大扁钢轧后在线冷却强度及延长等温球化退火保温时间等工艺措施成功改善了带状偏析、液析碳化物、退火组织均匀性等问题,一次合格率提升至98%以上。     

H13,S7钢锻后退火工艺的研究

利用 Ｆｏｒｍ ａｓｔｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ全自动相变仪测定了 Ｈ１３、 Ｓ７ 钢的临界点，进行了不同工艺的退火试验。利用扫描电镜和 Ｘ射线衍射仪，分析了其显微组织、碳化物类型及大小。结果表明了 Ｈ１３、 Ｓ７ 钢退火后硬度与碳化物类型及大小、退火工艺间的规律，为工厂合理制定其软化退火工艺提供了依据。     

稀土钇对H13钢组织与性能的影响

研究了不同稀土Y含量对H13模具钢组织和性能的影响。实验室采用电渣重熔冶炼获得了稀土Y的质量分数分别为0.0008%、0.0060%和0.0120%的H13钢电渣锭。利用OM、SEM、TEM和热力学计算等方法研究稀土Y对组织的影响;利用冲击试验机和显微硬度计探究了稀土Y对性能的影响。结果表明,稀土Y使H13钢中的隐晶马氏体的形貌变成狗骨状,随着稀土Y含量的增加,隐晶马氏体呈局部细小和弥散分布趋势;H13钢中凝固终点处残留液相中元素的浓度达到高碳高合金钢的浓度,导致液析碳化物生成。稀土Y的质量分数为0.0120%时,钢中C元素的偏析度由1.292降低至0.529,合金元素Cr、Mo、V的偏析度也均有降低;钢中5μm以上的碳化物占比最低,碳化物的平均尺寸为3.13μm;钢热处理后的横向冲击吸收能量为19.5 J,退火和回火后的维氏硬度分别为244.4和525.5 HV0.5。     

大型H13钢模块锻件制备及组织评价

针对大型H13钢模块锻件制备过程及组织评价进行了研究分析。模块锻件采用VD方式冶炼电极坯料,然后经电渣重熔方式冶炼12t重钢锭,钢锭锻前加热温度为1230℃,经三镦三拔锻造成形,锻后热处理工艺为高温正火加球化退火。模块化学成分符合NADCA推荐规范中高级优质H13钢标准,退火后低倍组织均匀致密无缺陷,显微组织均匀性十分良好,无网状碳化物及带状组织,布氏硬度平均为172.9HBW,退火性能良好,淬火晶粒度达到8.5级,模块锻件组织评价结果均符合大型高品质H13钢锻件组织要求。     

H13钢软化退火工艺的研究

为降低Ｈ１３钢的硬度，提高切削加工性能，测定了该用的临界点，进行了不同工艺的退火试验，为工厂合理制定Ｈ１３钢软化退人工艺提供了依据。     

锻后固溶预处理对H13钢退火组织和冲击性能的影响

利用相分析、SEM及TEM试验方法,结合Thermo-Calc热力学软件计算了H13钢平衡相图,研究了不同固溶预处理及等温球化退火工艺对H13热作模具钢的组织和冲击性能的影响.结果表明:H13钢经1000、1050和1100℃固溶预处理后,随着固溶温度的升高,以V为主的MC型未溶碳化物数量逐渐减少,1100℃固溶预处理...     

成形工艺对H13钢组织和力学性能的影响

对H13钢电渣锭以锻造和轧制两种成形工艺制成圆棒,研究了成形工艺对材料组织和力学性能特别是对碳化物数量和分布的影响。结果表明,与轧制的圆棒相比,锻造的H13钢圆棒组织较为均匀,碳化物偏聚程度较轻,力学性能的方向性差异较小。     

精密铸造导卫H13钢显微组织分析

研究精密铸造导卫H13钢在不同热处理工艺下的组织结构性能,制定了该钢最佳热处理工艺,使其性能获得提高,并应用于轧制线材轧机导卫上.结果表明,精密铸造H13钢在加热温度为870～890℃,以20～30℃/h的冷却速度退火时,硬度最低;最佳淬火温度为1 050℃,淬火后应进行2～3次回火,可以获得高的热稳定性、强韧性和热疲劳性能.     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

高温正火对H13钢锻后组织的影响

对H13热作模具钢高温正火+球化退火处理,研究了高温正火对H13钢锻后组织的影响。结果表明,高温正火能改善H13钢锻后组织,减少组织偏析和网状碳化物。在一定时间范围内,随正火保温时间的延长,组织改善越显著。H13钢锻后经Ms点以上空冷,再经高温正火,得到球化组织更均匀弥散,球化效果更好。     

国内外H13钢组织和性能对比分析

对比分析了国内外两种典型热作模具钢的化学成分、显微组织、冲击韧性和回火稳定性。结果表明:与进口H13钢相比,国产H13钢的硬度、室温冲击性能和热稳定性均较差,主要原因在于碳化物的形式有差异。国产H13钢中碳化物尺寸大、分布稀疏,存在偏析,而进口H13钢中碳化物细小弥散。进口H13钢中马氏体板条结构较稳定、小尺寸碳化物的大量存在且弥散分布是其在高温下表现出优异回火抗力的主要原因。     

H13钢模芯开裂原因分析

采用火花直读光谱仪、能谱分析仪、金相显微镜和洛氏硬度计等分析设备,观察和检测了H13钢模芯失效件的化学成分、金相组织及硬度等,分析了H13钢模芯开裂的原因。结果表明,由于模芯原材料前期冶炼不当,存在较严重的成分偏析,生成了液析碳化物;模芯在后期的热处理过程中,回火温度不够,形成晶粒粗大的回火马氏体组织和沿晶碳化物,从而造成模芯脆性显著增强,芯部硬度达到57.2 HRC,远高于正常回火组织要求的47～49 HRC。模芯根部过渡圆弧并不光滑,导致宏观裂纹最先从该部位产生,然后裂纹快速扩展,直至断裂。     

均匀化退火对超高纯AlSi1铸锭反偏析和显微组织的影响

针对超高纯AlSi1铸锭存在的Si含量反偏析现象,尝试用530℃×8h均匀化退火以降低反偏析程度.采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测量均匀化退火前后Si的质量分数,比较Si含量的变化;同时,采用光学显微镜、扫描电镜观察晶粒变化以及Si的状态、分布变化.结果表明,均匀化退火后晶粒变大,晶界连续、清晰;晶粒范围内Si固溶到基体中,重新析出呈细小均匀分布,宏观偏析(反偏析)程度有所降低,但不够明显;均匀化退火对抑制铸锭反偏析的效果并不理想.     

H13钢热疲劳后碳化物形态和组分的变化

采用薄膜电子衍射和萃取复型方法研究了压铸模具用钢H13钢经热疲劳后的碳化物形态和组分变化.结果表明,H13钢在热疲劳过程中表层硬度发生循环软化,循环软化主要与富铬的M23C6碳化物粒子的粗化和位错密度的降低有关.H13钢中富Cr的球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中的成分变化是影响材料表层热疲劳循环软化的一个重要因素.球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中,Cr和Mo等合金元素的含量在增加,而V的含量相对减少.     

退火条件对H13钢球化组织与力学性能的影响

采用扫描电镜观察H13钢不同退火条件退火过程中残留碳化物及退火组织中碳化物形态与分布特征,利用图像处理软件定量分析了碳化物数量、体积分数及大小,并研究了不同退火条件对其相应的回火态力学性能的影响。结果表明,H13钢缓慢冷却退火,选择Ac1~Ac3温度区间短时保温,可获得均匀分布的细小球状残留碳化物,在退火时即使冷却速度较快也可获得球状碳化物均匀分布的退火组织,并保持较好的力学性能。