塑料模具钢预硬化工艺参数的研究

研究了淬火温度、回火温度及回火时间对预硬化模具钢的晶粒度、冲击韧性和硬度的影响,试验结果表明塑料模具钢的最佳预硬化热处理工艺参数应为860℃×2h油淬,660℃×(0.5～5)h回火。     

特厚P20模具钢心部残余奥氏体的控制方法

通过分析特厚P20模具钢机械加工困难的原因,发现钢板心部存在较为严重的C、Mn、Cr等元素偏析,导致该部位形成大量的马氏体和残余奥氏体的混合组织,钢板心部硬度远大于其他部位,影响了钢板的加工和使用性能。为此,优化连铸、轧制及热处理工艺,减轻钢板的心部偏析,降低钢板心部残余奥氏体量,改善了P20钢板的使用和加工性能。     

大厚度P20高合金模具钢复合轧制工艺开发与研究

采用预热+真空焊接工艺,将2块(395×2000×2980) mm规格高Cr合金模具钢P20连铸坯进行焊接复合,通过合理的加热、轧制、热处理工艺,成功开发出厚度240 mm的预硬化模具钢P20,复合界面良好,硬度HRC28～HRC32,符合GB/T 2970-2016标准Ⅰ级探伤要求,使P20大厚度高合金模具钢复合轧制工艺从实验室走向工业化应用.     

高硬度和高机加工速度的模具钢

美国A.Finkl ＆ Sons公司开发出兼备高硬度钢的耐磨性耐久性和软钢的可机加工性优点的新型模具钢—RA—40,该钢具40HRC的硬度,比AlSi合金P—20的切削速度快40％。RA—40钢是一种析出硬化型钢,钢的表面与钢的中心部位具有同样的硬度,它无需热处理,进行离子氮化处理后表面硬度提高到60HRC。 RA—40钢的成分是Fe—0.15C—0.3Si1.0Cu—1.5Mn—3.0Ni—1.0Al。采用真空电弧重熔     

喷射成形技术在高合金工模具钢中的应用

采用喷射成形技术制备了几种高合金工模具钢,并与其它工艺生产的同成分钢种作了比较。喷射成形工模具俐具有均匀细化的等轴品组织,经过热加工和球化退火处理,可以获得与粉末冶金工模具钢相似的球化组织和硬度值,从而为顺利地进行后续淬、回火热处理创造条件。利用喷射成形技术制备高合金工模具钢具有明显优势,它既能有效解决成分偏析、组织不均匀性、网状碳化物等问题,又能明显简化生产工艺,降低生产成本和能源消耗等,具有明显的潜在市场竞争力。     

合金元素对奥氏体热模具钢时效硬化及力学性能的影响

本文对Fe-Ni-Mn-Cr奥氏体热模具钢的时效硬化特性及力学性能进行了探讨。结果表明:在钢中加入少量的铌元素后,在相同的热处理工艺条件下,将使试验钢的最大时效硬度值减小。增加钢中Mn/Ni比可以提高最大时效硬度值,但使试验钢的室温和高温塑性下降     

大型P20系列塑料模具钢模块预硬化处理工艺探讨

本文讨论塑料模具钢的特性要求，国内外P20系列模具钢的成分，预硬化处理等状况及探讨如何做好大型P20系列钢模块预硬化处理的构想。     

热作模具钢的硬韧性因子

 根据热作模具钢的服役条件,基于均匀设计试验方法,设计了6种不同成分的热作模具钢,同时设计了对应的热处理工艺。测定了这6种钢的室温冲击韧性和二次回火后的硬度,提出了硬韧性因子(HT),并利用二次型逐步回归分析方法得到了硬韧性因子与化学成分及热处理工艺之间的关系。     

影响奥氏体热作模具钢性能的因素

 在700 ℃下,马氏体型热作模具钢难以工作,奥氏体型热作模具钢具有良好的高温强度。基于均匀设计方法,设计了6种不同成分的试验钢及相应的热处理工艺。试验测定了6种钢的硬度、室温冲击韧性、热稳定性,利用二次型逐步回归分析方法对试验结果进行了建模,得出了三者与成分、工艺之间的回归方程,并与H13钢和DIEVAR钢对比。结果表明：增加Si、Mn、V含量,降低Cr、Mo含量可以提高钢的韧性;同时在所设计的热处理工艺范围内可以使钢的室温冲击功达到300 J;在700 ℃保温20 h,硬度HRC减少1~3。     

连铸坯偏析对钢板机械性能的影响分析

应用酸浸低倍评级、钻点碳硫分析及原位分析仪,分析了16Mn钢种大规格连铸板坯的横截面低倍试片上框型偏析及附近区域的成分分布,并检测了经过轧制、调质热处理的对应的钢板相应偏析区域位置的硬度、强度和低温冲击性能。结果表明:由于冷却和选分结晶的特征,连铸坯外弧的碳含量低于内弧对应的区域,加热、轧制和热处理可以改善钢板偏析,但无法消除其对于钢板力学性能均匀性的影响;负偏析区域材料在耐低温冲击和塑性方面优于钢板内弧厚度1/4区域,但在硬度、强度方面不及1/4区域。     

含钒非调质预硬型塑料模具钢48MnV的开发

通过实验室50 kg中频感应炉冶炼试验研究了（/%）:0.36~0.45C,0.42~0.46Si,1.41~1.49Mn,0.11~0.15V非调质预硬型塑料模具钢C、V含量对该钢硬度的影响。并根据回归分析开发含钒非调质预硬型模具钢48MnV（/%:0.45~0.50C,0.30~0.60Si,1.20~1.40Mn,≤0.020P,≤0.020S,0.15~0.20V）以取代调质P20塑料模具钢（/%:0.35~0.40C,0.40~0.60Si,0.80~1.00Mn,≤0.015P,≤0.015S,1.50~1.80Cr,0.30~0.50Mo）。经110炉120t转炉-360 mm×450 mm连铸坯-≤85 mm扁钢轧制-控制冷却速度0.6~1.0℃/s的在线预硬化处理的生产结果表明,非调质48MnV扁钢HRC硬度值为29.5~33.5,满足相关技术条件要求。     

微量镁改善H13钢中碳化物的机理研究

H13热作模具钢属于中碳钢,钢中的Cr、Mo、V含量较高,因此钢在凝固过程中这些碳化物形成元素会偏聚析出大量的网状碳化物,经过热处理也很难完全消除,从而降低了钢的性能。实验室条件下研究了向H13钢中加入不同含量的镁对钢中碳化物的影响。结果表明:微量的镁能够改善H13钢中碳化物的形状和分布,使碳化物由粗大的网状转变成细小的短条状,经过镁处理后,碳化物呈细小均匀地分布在钢中。当加入0.004%的镁时,对碳化物的改质效果最好。镁在晶界处的偏聚是改善碳化物分布的主要原因,通过理论分析发现,在钢凝固冷却的过程中镁元素在晶界处的偏聚程度较高,从而阻碍了碳化物的生长,达到细化碳化物的目的。     

热处理工艺和爆炸预硬化对高锰钢ZGMn13VTiMoRE组织和耐磨性的影响

运用金相、透射及扫描电镜和冲蚀磨损等试验方法，研究了不同水韧及时效工艺处理和爆炸预硬化对高锰钢组织和耐磨性的影响，提出了优化热处理工艺。研究结果表明，经优化热处理工艺和爆炸预硬化处理后，使ＺＧＭｎ１３ＶＴｉＭｏＲＥ钢得到细小，均匀的奥氏体晶粒，弥散分布的第二相质点，一定厚度的预硬化层和存在于基体中的大量形变层错及孪晶等，其耐磨性可提高４０％。     

深冷处理对H13钢组织结构和热稳定性的影响

 为了研究深冷处理对H13热作模具钢热稳定性的影响及组织演化规律,利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等对经不同热处理工艺处理后H13热作模具钢的热稳定性及显微组织进行了表征。结果表明,深冷处理促使部分残余奥氏体转变为马氏体,导致深冷处理后试验钢的硬度高于淬火态试验钢的硬度。经深冷处理后试验钢在540 ℃回火20 h过程中其硬度均比常规热处理的试验钢硬度高,深冷处理的试验钢具有更好的热稳定性。与常规热处理的试验钢相比,深冷处理促使钢中碳原子偏聚并在回火过程中以碳化物的形式析出,导致深冷处理的试验钢回火后马氏体基体中碳的质量分数降低。透射电镜结果显示,试验钢在回火过程中析出的大量弥散分布的纳米级M₂₃C₆型碳化物,经长时间回火后碳化物粗化致使试验钢硬度随着回火时间的增加而下降。     

P20塑料模具钢在线预硬工艺研究

阐述了攀长钢公司利用攀钢供连铸方坯（或连铸连轧板坯）,通过对在线预硬化机理的研究和试验,打通P20塑料模具钢中厚板在线预硬工艺。     

热作模具钢热处理工艺及深冷处理研究

研究了X20CoCrWMo10-9热作模具钢在1 000～1 180℃淬火温度下的组织和性能,并确定材料的最佳淬火温度为1 120℃;经不同工艺深冷处理后对钢进行显微组织观察和力学性能测试。结果表明,深冷处理可以不同程度提高钢的硬度和耐磨性。对比不同回火温度与时间下的性能,制定该钢适宜的深冷处理工艺为:1 120℃淬火+深冷处理8 h+650℃×1 h回火。     

Development and application of a new hot-work die steel for hot stamping

A new hot-work die steel for hot stamping was developed, and used the die for mass production. The produced die showed good performance owing to its high heat conductivity and wear-resistant characteristics. Two different benchmarking hot-work die steels were investigated, and then compared in terms of their impact ductility,temper characteristics, heat conductivity, and thermal stability. The result of the high-temperature friction wear test indicated that oxidative wear was the main mode in high temperature. On the basis of the comparison and test results, the alloying composition of the new hot-work die steel was especially designed. The new die steel showed good performance with good wear-resistant quality, as well as temper hardness and heat conductivity of HRC 50 and34.3 W/(m·K), respectively. Furthermore,without surface plasma nitriding, the die made of the new steel had no obvious galling with 6142 strokes. After surface plasma nitriding, the die completed 40000 strokes with good surface. The die life is expected to exceed 200000 strokes.     

高热强性热作模具钢SDH3的研究

根据热作模具钢的服役条件,基于成分均匀设计方法设计出一种高硅低钼型热作模具钢SDH3钢(专利钢),并与H13钢进行了室温冲击韧性、回火稳定性和热疲劳性能的对比试验研究,结果表明:热处理后,两种钢冲击韧性相当;620℃下保温22 h后,SDH3钢的硬度值大于35 HRC,比H13钢高4 HRC左右;SDH3钢具有比H13钢更优良的抗热疲劳性能。     

Structure and properties of powder austenitic die steels

Possibilities are considered for using powder metallurgy in order to prepare effective austenitic die steels exhibiting high hardness and heat resistance (at temperatures not less than 850 °C). It is shown that in strength properties the material developed are as good as the best austenitic steels used as die tools, and in the level of heat resistance and hardness at room temperature they a considerably better. __________ Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 7–8(450), pp. 26–30, July–August, 2006.