国内模具钢的市场前景及生产现状

本文简要介绍了我国模具工业及模具钢的市场概况，分析了我国近几年的模具钢的生产现状及市场前景，探讨了发展我国模具钢的发展思路及策略。     

Cr12Mo1V1模具钢基体强韧化热处理工艺

采用光学显微镜、Image-proplus 6.0软件图像分析、硬度测试、冲击试验和弯曲试验等研究了不同基体强韧化热处理工艺对Cr12Mo1V1冷作模具钢微观组织和力学性能的影响。结果表明：循环相变多次奥氏体化工艺通过细化晶粒尺寸和碳化物,能够有效提升Cr12Mo1V1钢的强韧性,循环次数和奥氏体化温度对其力学性能影响显著。奥氏体化循环2次比循环3次能够获得更大的性能提升。循环相变奥氏体化能够细化碳化物颗粒,改善碳化物形态,随着循环相变奥氏体化道次以及温度的增加,碳化物的细化效果更显著。循环相变奥氏体化能够细化奥氏体晶粒尺寸,但奥氏体化温度不宜过高,过高的奥氏体化温度导致晶粒长大,首道次奥氏体化温度为1050℃效果最佳。     

热处理工艺对新型Cr8Mo2VSi和D2冷作模具钢扁钢组织和力学性能的影响

 研究了热处理工艺对高碳、高铬冷作模具钢Cr8Mo2VSi和D2钢的组织和性能的影响,结果表明：Cr8Mo2VSi比D2钢的碳化物更细小、均匀;1020～1040 ℃淬火,Cr8Mo2VSi的硬度略低于D2,经高温回火后,Cr8Mo2VSi钢表现出更好的二次硬化效应,其硬度高于D2钢1~2（HRC）,并且比D2钢具有更好的强、韧性配合。     

压铸模具钢4Cr5Mo2V的组织和碳化物的高温行为

通过测定4Cr5Mo2V钢在不同冷却速度下的相变膨胀曲线,得到其过冷奥氏体连续冷却转变曲线(CCT曲线)及A_(c1)、A_(c3)和M_s点温度。结合各相变点和Thermal-Calc分析结果,利用原位观察研究了4Cr5Mo2V钢在升温、保温和降温过程中的组织和及升温过程中碳化物的变化规律。结果表明,4Cr5Mo2V钢的相变点温度分别是:A_(c1)为820℃,A_(c3)为855℃,M_s为275℃;升温过程中,Cr_(23)C_6先于VC溶解,并在表面产生浮凸和空洞;保温过程中,晶粒长大机制为旧晶界迁移,并使得晶粒发生吞并和长大;连续冷却过程中,4Cr5Mo2V钢马氏体形的生成是以先形成的板条为基准逐步形成彼此平行的板条而构成板条束,或者是先形成的板条可以触发产生另一方向(60°或120°)的板条马氏体,构成多边形等具有几何形状的组织特征。     

不同截面尺寸Cr8Mo2SiV和Cr12Mo1V1钢的组织与性能

对不同截面尺寸Cr8Mo2SiV和Cr12Mo1V1冷作模具钢的组织,共晶碳化物尺寸及不均匀度,冲击性能进行了研究。结果表明,Cr8Mo2SiV钢和Cr12Mo1V1钢退火组织均为球状珠光体上分布着碳化物;随热轧截面尺寸的增大,碳化物尺寸变大,分布均匀性变差。适当减小试验钢的截面尺寸,能够显著减小共晶碳化物的尺寸并改善其分布不均度,提高材料的冲击性能。     

Cr12Mo1V1模具钢碳化物分断细化热处理技术

改善高耐磨型Cr12Mo1V1冷作模具钢中碳化物的形态和颗粒尺寸对提高其力学性能尤为重要。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、Image-proplus 6.0分析和激光共聚焦显微镜等研究了Cr12Mo1V1钢在高温加热过程中碳化物的溶解、尺寸及形貌特征变化行为。结果表明：在高温加热过程中,Cr12Mo1V1冷作模具钢的碳化物将发生溶解及形状的改变。随着加热温度升高,大颗粒碳化物含量比例逐渐减少,小颗粒碳化物比例逐渐增多,碳化物产生细化。当加热温度足够高时,大颗粒共晶碳化物的形貌会发生明显变化;在1200℃加热时,大颗粒共晶碳化物分断、碎化成尺寸相对较小的颗粒状,随保温时间增加效果更明显。热力学分析表明：碳化物的溶解和形貌特征变化是表面能降低驱动的自发过程;动力学分析表明：由于碳化物表面不同曲率半径处浓度差的存在,合金元素将由曲率半径较小处(如细颈、尖角处)向曲率半径较大处(如平直界面处)扩散,使碳化物发生断开和球化的自发过程。     

热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对TQ1热作模具钢的组织及性能的影响,并与国产H13钢进行了对比。结果表明,经1020℃淬火,TQ1钢硬度能达到56.8 HRC,晶粒度可达8级;在500℃回火3次后,具有明显的二次硬化效应,回火硬度达到52.5 HRC;TQ1热作模具钢的最佳热处理工艺(1020℃淬火+500℃回火3次)能使其具有较高的硬度和比H13钢更细小均匀的显微组织。     

10Ni3MnCuAl钢加热和冷却过程中的显微组织演变

采用高温金相技术,研究了10Ni3Mn Cu Al钢加热至950℃以及保温过程中的显微组织演变行为和其后200℃/min冷速下的马氏体相变行为及其切变特点。结果表明:试验钢在加热到950℃奥氏体化过程中,新的奥氏体晶粒会在原始晶界处和晶内同时形核并长大。随着保温时间的延长,奥氏体晶粒逐渐长大,最终形成平均晶粒尺寸为20μm、大小均匀的晶粒。在其后冷却过程中,试验钢发生马氏体转变,原奥氏体晶粒尺寸不变。     

Nb含量对W3Mo2Cr4V(Nb)高速钢组织和力学性能的影响

研究了0～1.5％Nb对25 kg真空感应炉冶炼的W3M02Cr4V钢(％:0.8～1.1C、3.8～4.1Cr、2.9～3.2W、1.8～2.1Mo、1.0～1.3V)组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着Nb含量提高,铸态组织中铌碳化物增多;淬火奥氏体晶粒变细;1180℃淬火时,1.2％～1.5％Nb钢比≤0.1％Nb钢HRC值提高了6.0;二次硬化能力和红硬性也得到了提高;使钢在较高淬火温度下的机械性能得到改善。     

M2高速钢的高温力学性能

在Gleeble- 3800热模拟机上进行了高速工具钢W6Mo5Cr4V2（M2）钢热模拟试验,测试了从650℃到1250℃温度M2钢的高温力学性能,得到了抗拉强度曲线和热塑性曲线,观察了不同温度下试样的金相组织和断口形貌。试验结果表明：M2高速钢的零塑性温度为1220℃,零强度温度为1250℃。良好的塑性温度区为950~1150℃,脆性区主要为1175℃至熔点,在850~950℃存在一个较弱的脆性区。在800℃附近,还存在一个良好的低温超塑性区。分析表明,M2高速钢的高温力学性能与基体组织的相变、碳化物的溶解和低熔点碳化物的熔化有很大关系。