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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

大型预硬化718塑料模具钢不同区域的抛光性能

用光学显微镜和扫描电镜对截面尺寸为1 360mm×715mm的大型预硬化718塑料模具钢块不同区域的显微组织进行了分析,用原子力显微镜对不同显微组织的表面形貌进行了观察,分析了珠光体/回火贝氏体混合组织区域的抛光去除机制。结果表明:模具钢边部为均匀的回火索氏体组织,边部和心部的中间部位存在带状偏析,组织为回火贝氏体、珠光体以及偏析处形成的索氏体+粒状碳化物,心部为珠光体组织;回火索氏体组织细小,回火碳化物分布均匀,具有良好的抛光性能;回火贝氏体组织由于具有粗大的贝氏体铁素体板条和粗大的不均匀分布的颗粒状碳化物,其抛光性能较差;珠光体以及偏析处形成的异常组织的抛光性能也较差,可观察到橘皮形貌;具有不同组织的表面,其组织间的屈服强度相差越大,则表面抛光性能越差。     

新型长寿命压铸模具钢D.casking的研制及开发

针对压铸模具使用过程中的高强度、高热疲劳抗性要求,开发了新型压铸模具钢D.casking,研究了该钢的非金属夹杂、退火组织、热处理工艺及横向冲击韧性。结果表明:通过电炉+LF+VD+ESR的冶炼方法,D.casking钢的纯净度达到较高的水平;该钢的退火组织优良;经1,030℃淬火+600℃回火两次热处理后,D.casking钢在保持高回火硬度的同时具有较高的横向冲击韧性。D.casking钢特别适用于制造要求具有较高的高温强度及热疲劳抗性的压铸模具,如精密压铸模、大中型压铸模等,也能应用于热挤压模等。     

H13芯棒失效过程中的组织及力学性能变化

 对失效后的H13芯棒进行SEM、金相及力学性能分析,并与未经使用的相同热处理工艺的H13芯棒进行对比。结果表明：主要有2种裂纹（热疲劳裂纹及机械磨损裂纹）导致芯棒失效,并且有基体氧化伴随着裂纹的产生;失效芯棒边部碳化物粗化,马氏体回复,硬度降低,且越靠近表面,硬度降低越明显;强度降低是芯棒1表面过早出现热裂纹的主要原因,而韧性不足是机械磨损裂纹深度较大的重要原因。     

M35高速钢热塑性行为研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行热拉伸试验,研究了变形温度在950～1150 ℃范围内,变形速率为0.1 s-1、1 s-1时M35高速钢热塑性行为及断裂机理。结果表明：M35高速钢在试验条件下具有优异的高温塑性,峰值应力随变形温度升高线性下降,随应变速率增加相应升高。热拉伸过程中断裂机制都为韧性断裂,变形温度低于1100 ℃时断口呈韧窝状,随着温度升高韧窝直径变大、深度增加;变形温度高于1100 ℃时断口呈沿晶断裂。高温拉伸过程中,碳化物的大小、分布对M35高速钢的热塑性存在明显影响。     

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。