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Si含量變化對Cr8Mo2SiV鋼組織性能影響的研究

Cr8型冷作模具鋼以其高韌性、高耐磨性兼備的優勢在國內外得到廣泛應用,這類鋼一般含碳量約為1%,含鉻8%,加入Mo、V、Si等合金元素,其碳化物細小分布均勻、韌性遠高于Cr12類型鋼,而耐磨性則與之相近。它們的硬度、抗彎強度、疲勞強度和抗回火穩定性也高于Cr12型模具鋼,適合于高效、高速、高精度和自動化方向發展的高速沖床和多工位沖床。因此加強對Cr8鋼的研究有重要意義。 調整鋼的化學成分和優化熱處理工藝是改變鋼的組織和結構的有效方法。本文主要通過光學金相顯微鏡、SEM、能譜分析、TEM、相分析等試驗方法,研究了Si含量(0.3～1.6mass%)的變化和不同的熱處理工藝對新型冷作模具鋼Cr8Mo2SiV的顯微組織和力學性能的影響,并由此確定了其具有較高耐磨性的同時又具有高強韌性的合適的Si含量,同時優化了其佳熱處理工藝,用來指導實際生產。 本文以真空感應爐冶煉(25kg錠)→退火→鍛造成材(Φ15)→

鋼材退火為實驗原料,主要結論如下： (1)鋼中主要存在的碳化物為M7C3、M23C6和M6C。淬火加熱時,碳化物大量溶解,未熔碳化物存在于奧氏體晶界上,阻止了奧氏體晶粒長大。高溫回火時,碳化物的析出有利于二次硬化。 (2)在1020～1040℃淬火,不同溫度回火時,三種鋼都有明顯的二次硬化現象；隨Si含量的增高,二次硬化峰值硬度提高,耐磨性提高。 (3)在1030℃淬火不同溫度回火時,隨Si含量的提高,沖擊韌性提高達25%；抗彎強度提高,尤其是520℃回火時其抗彎強度高于1#、2#鋼約500Mpa。因此,隨Si含量的增高,Cr8Mo2SiV鋼綜合性能提高。 (4)1030℃淬火520℃回火后,隨Si含量的提高,殘余奧氏體含量降低。1030℃淬火+(-196℃)深冷,不同溫度回火后,1#鋼的二次硬化峰消失,2#鋼的二次硬化峰存在,3#鋼的二次硬化峰稍有提高,表明隨Si含量的提高三種鋼的二次硬化機理分別為殘余奧氏體的轉變→殘余奧氏體轉變和合金碳化物的析出→合金碳化物的析出。三種鋼深冷處理后,沖擊韌性比不經深冷處理的鋼降低。