热作模具钢1.2367的性能研究

研究德国牌号1.2367热作模具钢的力学性能.利用Gleeble-3500热模拟试验机,在620℃对1.2367钢进行高温抗压试验.根据Uddeholm自约束法进行热疲劳试验,比较试验材料裂纹形貌和损伤因子.试验结果表明:在具有较高硬度的情况下,1.2367钢的热稳定性和冲击韧性均优于H13钢;与传统高热强性热作模具钢3Cr2W8V相比,1.2367钢具有高的抗压性能和良好的热疲劳抗力.     

国外新型热作模具钢及其热处理工艺

主要叙述了H13、QRO80M、QRO90SUPREME等新型热作模具钢的性能、使用特点及其热处理工艺技术方法。H13钢是应用广泛的中温 (<6 0 0℃ )热作模具钢 ;与第 2代热作模具钢相比 ,QRO80M、QRO90SUPREME钢具有①更细的显微组织 ;②更高的回火稳定性 ;③更好的热强性 ;④更高的高温强度和相同的常温力学性能     

Mn对热作模具钢4Cr3Mo2NiVNb热疲劳性能的影响

采用Ｕｅｄｅｈｏｌｍ法研究热作模具钢４Ｃｒ３Ｍｏ２ＮｉＶＮｂ和添加１．５％Ｍｎ后该钢的热疲劳性能。结果表明，添加１．５％Ｍｎ后，４Ｃｒ３Ｍｏ２ＮｉＶＮｂ钢的热疲劳抗力有所下降。试验结果同时表明，影响热作模具钢低周热疲劳的主要因素是钢的断裂韧性。     

H13热作模具钢脉冲电流处理及其性能研究

采用脉冲电流对退火态和回火态H13热作模具钢进行了改性处理,研究热作模具钢组织、物相、力学性能和热疲劳性能的变化。结果表明,回火态H13钢的强度和硬度高于退火态,回火+脉冲电流处理态H13钢的强度和硬度也高于退火+脉冲电流处理态的,退火态H13钢的断后伸长率要高于回火态H13钢的;经过脉冲电流处理后,H13钢的疲劳裂纹数量减少;随疲劳循环次数增加,H13钢的最长疲劳裂纹长度逐渐增加;在相同的疲劳循环次数下,不同处理状态H13热作模具钢的最长疲劳裂纹长度由长至短依次为退火态、退火+脉冲电流态、回火态以及回火+脉冲电流态;脉冲电流处理可以提高H13热作模具钢的抗热疲劳能力。     

H13钢的热处理工艺研究

H13钢(4Cr5MoVlSi)是新型的热作模具钢,可以广泛用于要求高韧性和冷热疲劳抗力,工作温度≤700℃的热作模具或轴类件。本文论述了不同锻后退火工艺、淬火工艺、回火工艺对该钢组织和性能的影响,提出了最佳热处理工艺参数。实践证明,能提高H13钢的使用寿命和性能,具有明显的经济效益。     

氢气氛离子渗氮提高H13钢热疲劳性能

介绍了将氩气通入热作模具钢—H13钢的离子渗氮过程,用体视显微镜、光学显微镜、硬度计及X衍射分析仪等仪器．分析了氩气氛离子渗氮对H13钢渗层及其热疲劳性能的影响。结果表明：氩气能有效降低渗层的硬度梯度,提高离子渗氮H13钢的热疲劳性能。     

氩气氛离子渗氮提高H13钢热疲劳性能

介绍了将氩气通入热作模具钢—H13钢的离子渗氮过程,用体视显微镜、光学显微镜、硬度计及X衍射分析仪等仪器,分析了氩气氛离子渗氮对H13钢渗层及其热疲劳性能的影响。结果表明:氩气能有效降低渗层的硬度梯度,提高离子渗氮H13钢的热疲劳性能。     

几种热作模具钢热磨损性能对比

本文对3种热作模具钢经热磨损试验后的磨损量及磨损表面形貌进行了对比分析,结果表明:H13钢抗磨损性能最好,3Cr2W8V钢次之,5CrNiMo钢最差。同时,锻造次数与磨损量成近似比例关系。     

H13热作模具钢的热处理工艺研究

对H13热作模具钢进行不同工艺的热处理,对其高温硬度、高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和抗热疲劳性能进行研究。结果表明,分级退火和深冷处理有利于提高H13热作模具钢的高温硬度、高温耐磨损性能、抗高温氧化性能和抗热疲劳性能。采用分级退火并进行深冷处理可使H13热作模具钢的高温硬度增加14.2 HRC,磨损体积减少84.96%,单位面积质量增重减小74%。     

稀土元素Gd和Sc对H13模具钢热疲劳性能的影响

研究了稀土元素Gd和Sc对H13模具钢热疲劳性能的影响。结果表明,在H13模具钢中添加稀土元素Gd或Sc,尤其是复合添加Gd和Sc有利于促进H13模具钢中碳化物的弥散分布、细化组织,提高H13模具钢的热疲劳性能。与未添加稀土元素的H13模具钢相比,复合添加0.25%Gd和0.25%Sc可使其热疲劳级别从13级降为4级,热疲劳性能得到显著改善。     

The Relationship Between Oxidation and Thermal Fatigue of Martensitic Hot-Work Die Steels

Thermal fatigue behaviors of two forged hot-work die steels subjected to cyclic heating(650 °C)–water quenching were investigated. A martensitic hot-work die steel containing 10% Cr(HHD), showing superior oxidation resistance and thermal fatigue resistance to the commercial martensitic hot-work die steel(Uddeholm DIEVARò), was developed. The maximal crack length in HHD was 35% shorter than that in DIEVAR after 2000 thermal cycles, and the hot yield strength at 650 °C of HHD was 14% lower than that of DIEVAR prior to thermal fatigue testing, which is 30% higher after 1500 cycles. It is found that cracks initiated and propagated along the oxide layers in the grain boundaries, suggesting that the oxidation-induced thermal fatigue cracks can significantly reduce the mechanical performance and service life for the hotwork die steel. High-temperature oxidation behavior is crucial for thermal fatigue crack formation, while high-temperature yield strength and ductility play a less important role.     

热作模具用H13和Dievar钢的热疲劳性能

对比研究了回火温度对热作模具用H13和Dievar钢热疲劳性能的影响。H13和Dievar钢经过520、580和640 ℃回火处理后,采用自主搭建的Uddeholm自约束疲劳试验装置分别对试样进行1000次热疲劳试验,并用热疲劳损伤因子对热疲劳损伤过程进行定量描述。结果表明,在相同回火温度下,Dievar钢具有较低的硬度和较高的冲击性能,抗疲劳性能优于H13钢。H13和Dievar钢在580 ℃ 回火处理后,碳化物尺寸分别约为10.1 μm和6.3 μm,H13钢碳化物含量高且尺寸大,导致韧性和抗热疲劳性能降低。     

铸造热锻模具钢的研究与应用

与锻造模具钢相比，铸造模具钢虽然韧性低，但强度高，红硬性好，具有较低的缺口敏感性和较高的抗热疲劳性，国内外都对铸造热锻模具钢进行了大量的研究。新型铸造热锻模具钢（CHD钢）由于具有较高的强韧性和高温稳定性，使用寿命高于锻造模具，具有广阔应用前景。     

新型精铸热锻模具钢与H13钢高温磨损性能的对比研究

研究了新型精铸热锻模具钢的高温磨损性能,并与H13钢进行对比探讨高温磨损机理.结果表明：新型精铸热锻模具钢具有高的高温磨损性能,磨损率显著低于H13钢,仅为H13钢的1/3～1/5.高温磨损机理为氧化物疲劳剥落磨损,精铸热锻模具钢磨损磨屑为厚大块状,而H13钢磨损磨屑以条状为主.     

压铸模具钢的选用浅析

为了获得更好的压铸模具寿命,有必要研究模具损坏的主要原因。模具失效主要是由于裂纹和冲蚀,保证工具钢的耐热性使其具有良好的高温强度,高温韧性和热传导性是关键。对热作模具钢进行了热疲劳性,热导率、横向冲击韧性及组织热疲劳裂纹的数据比较,选择正确的热作工具钢能大幅度提高模具寿命。结果表明,正确选择压铸模用钢,能提高模具的产品质量和延长使用寿命,且生产效率高、经济效益好。     

新型热冲压模具钢的组织与性能

采用SEM、TEM、LF457型激光导热仪,DSC404型差示扫描量热仪和UMT-3型高温摩擦磨损试验机对高强钢板热冲压用新型模具钢的组织和热稳定性能、热物理性能及高温耐磨性能进行研究。试验结果表明:该模具钢具有良好的抗回火软化性能、热稳定性、高热导率和高温耐磨性,能更好地适应高强钢板热冲压工况。新型模具钢的碳化物以Mo₂C和VC为主,使得该钢有更好的抗回火软化和热稳定性。新型钢具有高热导率,在室温下是H13钢的1.4倍。其低Si、Mn、Cr和高Mo的合金化特征是其高热导率的原因。该钢较H13钢有更好的高温耐磨性能,尤其是温度高于600 ℃后耐磨性要远远优于H13钢。新型模具钢良好的耐磨性能有益于减少模具修理频次,提高模具寿命。     

铬和钼对精铸热锻模具钢高温磨损行为的影响

采用销盘式高温磨损试验机,研究不同Cr、Mo含量的精铸热锻模具钢的高温磨损行为;通过TEM、SEM和XRD分析,研究钢的显微组织和磨损表面的形貌和结构;探讨了成分、组织、性能与高温磨损的关系及高温磨损机理。结果表明,随着Cr、Mo分别从3%和2%增加到5%和4%,热稳定性和硬度分别得到明显降低或略提高,当含4.0%Cr和3.0%Mo时,耐磨性最好。高温磨损抗力对钢的热稳定性和热强性变化不敏感,而对钢的组织或韧性变化极敏感。过高的铬（5%）虽降低热稳定性和热强性,但仍具有较高的高温耐磨性;而过高的钼（4%）虽然热稳定性和热强性提高,由于Mo6C沿晶界或板条界析出,韧性降低,则高温耐磨性明显降低。精铸热锻模具钢高温磨损机理为氧化磨损和氧化物的疲劳剥落,磨面上产生的氧化物主要为Fe3O4和Fe2O3,其对磨损起到保护作用,氧化物的疲劳剥落导致磨损。     

激光熔覆Ni-Cr-B-Si耐热疲劳合金的组织与性能

在H13压铸模具钢表面进行了激光熔覆Ni-Cr-B-Si耐热疲劳合金的试验研究,利用金相显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度计等仪器检测了熔覆层的组织和性能。结果表明,激光熔覆可以得到晶粒超细化、硬度高,与基体结合牢固的表面熔覆层。熔覆层组织为Ni基多元固溶体+碳化物(碳化铬、碳化钨、渗碳体),熔覆层平均硬度约732 HV0.2,平均厚度1.5 mm,与基体相比,其耐热疲劳性能提高112%,可显著提高合金压铸模的使用寿命。