预硬型塑料模具718钢回火硬度变化规律的研究

为了验证计算机模拟所制定的针对大型塑料模具718钢的热处理工艺的可行性,采用特殊的端淬装置和端淬试棒进行特定工艺的淬火冷却,模拟大型塑料模具718钢在淬火过程中的温度场及组织变化.本文是在端淬试验的基础上,对淬火后的端淬试棒硬度随回火工艺变化的规律进行了研究,得出了保证718钢淬火和高温回火后硬度达到不同硬度差范围的回火工艺.)     

正火工艺对718塑料模具钢组织与硬度的影响

通过硬度测试、连续冷却相变（CCT）试验以及OM、SEM、高温显微组织分析,研究了正火工艺参数对50 mm塑料模具钢718显微组织和硬度的影响。结果表明：试验钢贝氏体、马氏体转变的临界冷速较低,在0.05～1 ℃/s的冷速范围内均可以得到贝氏体和马氏体的混合组织;在65～155 min的正火加热时间内,随着正火时间的延长,硬度变化较小,但厚度方向的硬度和组织均匀性有较大的提高;回火态硬度对正火加热时间的敏感性较小,在不同的冷速下,890 ℃正火125 min均能得到沿截面均匀的硬度和组织。     

塑料模具钢1.2311扁钢预硬化的硬度与组织

研究了1．2311塑模钢扁钢尺寸、终轧温度、回火温度等主要工艺参数对其轧后硬度、回火硬度及组织均匀性的影响。研究表明，将其终轧温度控制在850-920℃、风冷后硬度为HRCA2～52时可满足淬硬性要求；回火温度为620℃时可满足以预硬化状态交货的技术要求。     

预硬型塑料模具钢718的切削性能和夹杂物研究

对预硬型塑料模具钢ASSAB718和国产的GC718的切削加工性能进行了对比性研究，并结合Thermo-Calc软件对钢中非金属夹杂物进行了分析。结果表明，由于钢中夹杂物的影响，ASSAB718钢的切削加工性能优于GC718钢；运用Thermo-Calc软件可实现对钢中夹杂物的预测。     

贝氏体预硬型塑料模具钢大模块硬度与组织分析

对860 mm厚非调质预硬型塑料模具钢(NQP钢)大模块进行解剖,测定了模块截面硬度、碳含量,并对不同部位的组织进行了金相观察,测定了该钢的CCT曲线.结果表明:整个模块截面碳偏析程度在0.04％～0.06％,碳含量分布规律与硬度分布规律一致;CCT曲线表明其具备良好的淬透性,在0.015～0.1℃/s的冷速范围内可获得完全的贝氏体.分析其截面硬度波动在±1.5 HRC内的原因在于此钢具有较好的贝氏体淬透性,大模块整个截面上都获得了均匀的贝氏体组织,能满足大截面塑料制品行业的使用要求.     

大截面预硬型塑料模具钢的组织与性能

对大截面预硬型塑料模具钢ASSAB718和国产GC718钢进行了对比性研究。结果表明，GC718钢的等向性较好，厚向的冲击功可达到纵向的70%～80%，但以氧化物为主的夹杂物含量高，ASSAB718钢表面的等向性高，但心部等向性低，心部厚向冲击功仅为纵向的32%。以硫化物为主的夹杂物含量为0.09%。     

FS815预硬化塑料模具钢大型模块的研发

抚顺特钢与钢铁研究总院合作研发的FS815预硬化模块为1.2738类预硬化模块的升级品种,通过化学成分的优化设计,FS815模块预硬化后硬度可满足用户37~41HRC高硬度需求。对尺寸为600×1,200mm的FS815预硬化模块取片分析,其纯净度高、低倍组织优良、偏析轻、模块整体显微组织均匀、截面硬度偏差<2HRC,可满足用户的高抛光和蚀纹需求,为国产化材料替代进口提供了一种新型预硬化塑料模具钢材料。     

高精度塑料模具718钢特厚板的研发

介绍了高精度塑料模具718钢特厚钢板生产中冶炼、浇铸、加热及轧制工艺的控制;重点分析了热处理工艺参数对钢板硬度的影响,得出最佳预硬化工艺参数,即880 ℃正火,580 ℃回火。     

超大型塑料模具钢DL718HH预硬方法研究

为了降低超大型塑料模具钢DL718HH预硬开裂倾向,同时提高硬度均匀性,提出了一种新型预硬工艺,并阐明了预硬原理及工艺优点。     

P20钢预硬化热处理工艺的研究

采用淬火和回火实验研究了塑料模具钢P20预硬化热处理工艺,提出了预硬化硬度的两种计算方法-回火方程计算法和回火参数图解法.结果表明:回火温度和时间是影响预硬化处理P20钢硬度的主要因素.淬火温度的影响较小.P20钢最佳预硬化热处理工艺为860℃×2h淬火+660℃×(0.5～10)h回火.     

大截面非调质预硬型塑料模具钢的组织与性能

检测了截面尺寸为460mm × 800mm ×3200mm的非调质预硬型塑料模具钢(SWFT钢)截面上的硬度分布,观察了截面的金相组织,并与调质预硬型塑料模具钢3Cr2MnNiMo钢进行了车削加工比较.结果表明,SWFT钢在整个截面尺寸范围内均为贝氏体组织,截面硬度分布在37～40 HRC,达到调质预硬型塑料模具钢3Cr2MnNiMo钢硬度均匀性要求,同时SWFT钢具有较好的切削加工性能,加工后的试样表面光洁度较好.     

大截面非调质预硬型塑料模具钢组织对硬度均匀性的影响

采用光学显微镜,扫描电镜和透射电镜观察了截面尺寸为460mm×800mm的非凋质预硬型塑料模具钢(NQP钢)模块心部和表层的组织,结果表明,心部组织较表层粗大,表层存在变形带特征,但精细结构均为位错密度较高的贝氏体铁素体板条和板条间不连续的碳化物或残余奥氏体组成.心部贝氏体铁素体板条稍宽于表层.结合NQP钢连续冷却时的相变特点,分析其截面硬度波动在±1.5HRC内的原因在于其有较好的贝氏体淬透性,模块整个截面上都得到了均匀的贝氏体组织,贝氏体板条宽度和位错密度的差异使得其表层硬度稍高于心部.     

预硬型塑料模具钢的研究进展

综述了预硬型塑料模具钢的分类、性能要求和国内外预硬型塑料模具钢的牌号和化学成分,重点介绍了近年来国内预硬型塑料模具钢在成分设计和热处理工艺改进方面取得的研究成果,其中一些钢的性能和预硬化工艺达到国际先进水平,指出了预硬型塑料模具钢今后的发展方向.     

A comparative study on non-quenched and quenched prehardened steel for large section plastic mould

The non-quenched prehardened (NQP) steel and quenched and tempered prehardened (QP) steel for plastic mould were compared in terms of their microstructures, machinability, hardness and weldability along with their continuous cooling transformation. Results show that the microstructure of the NQP steel bloom consists of bainite through the whole section, while tempered martensite and bainite are found across the whole section of the QP steel. However, hardness fluctuations of two types of steel are not more than 3 HRC, for the former contributed to the high bainitic hardenability, while, for the latter, microstructures were adjusted by heat treatment after forging. Compared with the QP steel, the NQP steel results in better machinability, weldability and requires a simplified process that saves energy.     

热处理工艺对预硬型塑料模具钢组织与性能的影响

通过研究预硬型塑料模具钢锻后砂冷、350℃回火、500℃回火、退火及退火后500℃回火等不同状态下组织及力学性能并进行分析。试验结果表明,锻后砂冷工艺与其它工艺相比,综合性能良好,锻后砂冷可取代回火处理工艺。试验用塑料模具钢残留奥氏体较少,残留奥氏体对材料力学性能的改善将有限,回火后力学性能变化的主要原因是渗碳体的析出。     

P20塑料模具钢的回火工艺

采用扫描电镜、洛氏硬度计对P20塑料模具钢进行淬火及回火后的显微组织观察及硬度测试,研究其在不同回火处理工艺下的硬度及显微组织变化规律,同时利用回火参数P研究了P20塑料模具钢的回火工艺。结果表明, 在350~450 ℃,随回火温度的增加,硬度变化不大;在450~650 ℃回火,试样的硬度发生明显下降趋势;随回火保温时间的延长,在350~450 ℃,硬度降低趋势较小;在500~650 ℃回火,在最初的8 h内,硬度迅速降低,继续延长保温时间,硬度下降速率变慢;随回火温度和保温时间的延长,碳化物析出量越来越多,并逐渐球化聚集长大,马氏体板条边界逐渐模糊,有些板条被早期形成的碳化物钉扎,致使部分板条马氏体粗化,有些板条合并变宽,导致其硬度降低。结合本文试验数据及回火参数P,可确定试验P20钢的最佳回火工艺为600 ℃×1 h。     

大模块非调质预硬型塑料模具钢的淬透性

通过成分优化设计,提高实验钢空冷及风冷时的淬透性能,并以ANSYS数值模拟计算出的厚度为500～1000 mm不等的大模块非调质生产时的冷却速度范围为验证条件,验证实验钢的空冷及风冷贝氏体淬透性。结果表明:实验用贝氏体非调质预硬型塑料模具钢达到所需的淬透性能要求,在0.01～0.1℃/s冷速范围内,即大于1000 mm厚度模块模拟冷速范围,依然获得组织均匀的贝氏体,且硬度范围在393～434 HV之间,满足硬度波动在±2 HRC以内的硬度均匀性条件,可应用于厚度在800～1000 mm大模块预硬型塑料模具钢的非调质试生产中。     

Computer aided design of free-machinability prehardened mold steel for plastic

In order to improve the machinability but not to impair other properties of the prehardened mold steel for plastic, the composition was designed by application of Thermo-Calc software package to regulate the type of nonmetallic inclusion formed in the steel. The regulated non-metallic inclusion type was also observed by SEM and EDX. Then the machinability assessment of the steel with designed composition under different conditions was studied by the measurement of tool wear amount and cutting force. The results show that the composition of free cutting elements adding to mold steel for plastic can be optimized to obtain proper type of non-metallic inclusion in the aid of Thermo-Calc, compared with the large volume fraction of soft inclusion which is needed for promoting ductile fracture at low cutting speeds, the proper type of inclusion at high cutting speeds is glassy oxide inclusion. All those can be obtained in the present work.     

4Cr13大型模具钢模块喷淬工艺研究

4Cr13模具钢模块在油淬时有容易变形、开裂和组织硬度分布不均匀且厚模块不易淬透等缺陷。利用自制的喷淬系统实施喷水淬火代替油淬,采用ANSYS数值模拟喷淬过程,并根据模拟结果制定喷淬工艺。试验结果表明：可以采用喷水淬火方式对4Cr13模具钢模块进行热处理;喷淬回火后对模块解剖分析发现610mm×300mm规格的4Cr13大模块完全淬透,且表面和心部硬度差仅为2HRC。