Page 24 - 理化检验-物理分册2021年第十期
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吴正环, 等: 典型热处理后不同冷作模具钢的残余奥氏体及对冲击韧性和尺寸稳定性的影响
钢和 Cr8Mo2SiV 钢的残余奥氏体含量平均值较为
接近, 而 Calmax钢的残余奥氏体含量则远低于前
二者。原因是前二者碳化物含量较高, 这是淬火后
残余奥氏体生成的必要条件, 而 Calmax 钢碳化物
含量极低, 残余奥氏体难以生成 [ 7 ] 。 ③3 种冷作模
具钢在520℃高温回火后的残余奥氏体含量均远低
于400℃低温回火后的。原因在于随着回火温度降
低, 回火后的碳化物析出增多, 导致残余奥氏体能够
大量转变并附着在碳化物周围 [ 8 ] 。
图4 400℃低温回火后3种冷作模具钢的冲击吸收能量
2.2 冲击吸收能量
Fi g 4 Im p actabsor p tionener gy ofthreecoldworkin g diesteels
图3和图4为3种冷作模具钢经520℃高温回
after400℃lowtem p eraturetem p erin g
火、 400℃低温回火后垂直轧向及沿轧向的冲击吸
收能量对比图。由图 3 和图 4 可知, 520 ℃ 高温回
火后, Calmax 钢 的 冲 击 吸 收 能 量 平 均 值 分 别 是
DC53 钢 和 Cr8Mo2SiV2 钢 的 7.2 倍 和 6.0 倍;
400℃低温回火后, Calmax钢的冲击吸收能量平均
值分别是 DC53 钢和 Cr8Mo2SiV2 钢的 12.6 倍和
4.8倍。 520℃高温回火后试样的冲击吸收能量低
于400℃ 低温回火后的, Cr8Mo2SiV 钢和 Calmax
钢在400℃低温回火后的冲击吸收能量平均值分别
是520℃高温回火后的2.3倍和1.8倍。 图5 520℃高温回火后3种冷作模具钢试样的尺寸变化
Fi g 5 Dimensionvariationsofthreecoldworkin g diesteels
sam p lesafter520℃hi g htem p eraturetem p erin g
图3 520℃高温回火后3种冷作模具钢的冲击吸收能量
Fi g 3 Im p actabsor p tionener gy ofthreecoldworkin g die
steelsafter520℃hi g htem p eraturetem p erin g 图6 400℃低温回火后3种冷作模具钢试样的尺寸变化
Fi g 6 Dimensionvariationsofthreecoldworkin g diesteels
DC53 钢和 Cr8Mo2SiV 钢均是利用提升残余
sam p lesafter400℃lowtem p eraturetem p erin g
奥氏体含量以达到提升回火后冲击吸收能量的目
哪种回火温度下, DC53钢和 Cr8Mo2SiV 钢的试样
的, 这与图 3 和图 4 相对应 [ 9 ] 。而 Calmax 钢的残
呈现出随时间增加而尺寸逐渐增加的过程, 且均是
余奥氏 体 含 量 极 低, 但 其 冲 击 吸 收 能 量 远 高 于
在260d时达到了峰值。 Calmax钢则是在 400 ℃
DC53钢和 Cr8Mo2SiV 钢的, 原因主要在于其化学 低温回火后同样呈现这种特点, 但在520℃高温回
成分中碳含量较少, 同时淬火后生成的碳化物含量
火后则表现出尺寸逐渐下降的趋势。从曲线的趋势
极低, 较为纯净 [ 6 ] 。
而言, 到260d时, 曲线虽然达到峰值, 但也呈现出
2.3 尺寸稳定性 平缓的迹象。 DC53 钢和 Cr8Mo2SiV 钢试样的尺
图5和图6为3种冷作模具钢试样经由520℃ 寸呈现此种趋势的主要原因可能为, 回火后生成的
高温回火及400℃低温回火后在0 、 40 、 80 、 12 、 260d 残余奥氏体缓慢向马氏体转变, 由于前者密度高于
后的尺寸稳定性曲线。由图5和图6可知, 无论在 后者, 导致体积( 长度) 膨胀 [ 10 ] 。而 Calmax钢的残
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