预硬型718塑料模具钢大模块的组织性能

采用洛氏硬度计、拉伸、冲击以及OM、SEM和TEM等方法,对截面尺寸为695 mm×1360 mm的预硬型大截面718塑料模具钢的组织和力学性能进行研究。结果表明:模块边部组织是回火索氏体组织,1/4处是回火贝氏体和少量上贝氏体的混合组织,在心部发现有细片层状珠光体;试验钢截面硬度比较均匀,头部最大截面硬度差为2.9 HRC,尾部最大截面硬度差为2.3HRC;边部的冲击韧性最高,1/4处由于组织偏析致使冲击韧性值出现较大波动,心部的珠光体组织使冲击韧性急剧恶化。讨论了大模块预硬化塑料模具钢不同组织类型的形成原因及其对力学性能的影响。

热处理对718塑料模具钢加工性能的影响

对 718塑料模具钢经过不同工艺热处理后的加工性能进行了研究 ,分析了影响其加工性能的主要因素。采用TEM和Thermo Calc软件对 718塑料模具钢组织中的碳化物类型及其在钢中的溶解过程进行了试验研究和模拟计算 ,指出正火后高温回火对小截面该钢模块具有一定的实用性。

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钢淬火和高温同火后硬度达到不同硬度差范围的回火工艺。

塑料模具718钢变形奥氏体连续冷却转变后的显微组织

采用Ｇｌｅｅｂｌｅ１５００热模拟试验机研究了变形温度、冷却速度对塑料模具７１８钢显微组织和硬度的影响。试验结果表明，７１８塑料模具钢在奥氏体区变形后，从６００℃开始以不高于０．０２℃／ｓ的速度缓慢冷却，可获得贝氏体组织，硬度（ＨＲＣ）为４０～４４；在奥氏体未再结晶区变形产生的位错缠结抑制了贝氏体铁素体的长大，并使７１８钢的硬度提高。

718塑料模具钢锯切表面不平原因

718塑料模具钢出现锯切表面不平问题。采用化学成分测试、组织形貌观察、微区成分分析以及硬度测试等方法对其表面不平原因进行分析。结果表明:铬、锰和钼元素的偏析是造成锯切表面不平的根本原因;元素偏析使得718塑料模具钢中形成由回火马氏体和回火下贝氏体组成的硬度高于基体组织的硬相组织,导致在锯切过程中产生表面不平问题;建议采取增大冷却强度或增加均质化热处理工艺来降低微观偏析,以避免该问题的产生。

718塑料模具钢的高温塑性研究和试生产

通过Gleeble-3800热模拟对塑料模具钢718连铸坯进行了高温塑性研究,并采用扫描电镜观察了不同温度下718钢的断口形貌,分析了不同温度区域的断裂机理。结果表明,718模具钢第Ⅰ脆性区(1 300~1 350℃)主要是受液相影响,呈现熔断现象,第Ⅱ脆性区(950~1 275℃)断裂部位呈现韧窝状,表现较好的塑性,第Ⅲ脆性区(600~900℃)断口形貌凸凹不平,存在孔洞,断裂周围基本没有发生塑性变形,塑性较差。根据高温塑性结果优化了连铸工艺参数,并进行了试生产,消除了铸坯表面横裂纹。

塑料模具钢大模块生产工艺分析

针对国内塑料模具钢大模块探伤合格率不高的问题,分析了国内外的制造工艺,指出了目前浇注、锻造、热处理过程中可能出现的问题。结果表明:真空上注法可以改善铸锭心部组织的致密性,通过辅助手段可以提高上注法的表面质量;锻造加热温度的高低应视锭坯的内部质量和锻造设备吨位而定,保证钢锭心部变形有利于钢锭心部缺陷愈合,锻后快冷会增加内应力从而使得缺陷变得严重;鉴于大模块的去氢退火效果不佳,氢的去除放在冶炼和浇注阶段较为合理;淬火前的软化退火或去应力退火以及淬火后不少于2次的回火有利于阻止裂纹的萌生和扩展。

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。

大截面预硬型718MOD塑料模具钢的组织与力学性能

通过洛氏硬度计、冲击及拉伸等方法对截面尺寸为510 mm×1 320 mm的大型预硬态718MOD塑料模具钢模块进行了力学性能检测,测定了该钢的CCT曲线,并对模块不同部位进行了成分分析与显微组织观察。结果表明:718MOD钢合理的成分设计使其临界冷速小于0.015℃/s,且模块成分均匀;模块边部组织是回火索氏体,1/8与1/4处是回火马氏体+回火贝氏体,心部为回火贝氏体,中部最大截面硬度差为3.8 HRC;模块力学性能优良,边部的强韧性最好,心部组织中的粗大碳化物与宽大铁素体片条导致其韧性降低。

显微组织对718塑料模具钢蚀刻性能的影响

在预硬型大截面718塑料模具钢上取样,热处理后得到粒状贝氏体、下贝氏体、回火马氏体、不均匀粒状贝氏体4种组织,采用光学显微镜、扫描电镜、光学轮廓仪、电化学工作站等研究了显微组织对表面蚀刻性能的影响。结果表明:在质量分数35.%NaCl溶液中,不同显微组织试样的耐蚀性能由优到劣的排序为粒状贝氏体、下贝氏体、回火马氏体、不均匀粒状贝氏体;由于组织和碳化物的分布不均匀,不均匀粒状贝氏体组织试样中的相界面增多,导致微电池反应数量增多,腐蚀加快,因此耐蚀性能最差;均匀细小粒状贝氏体组织试样则表现出更好的耐蚀性能。

显微组织对预硬型718塑料模具钢表面抛光性能的影响

对预硬型大截面718塑料模具钢不同位置试样进行热处理,再经机械抛光和手动抛光后测试其表面粗糙度,研究了显微组织对表面抛光性能的影响。结果表明:原始组织为不均匀粒状贝氏体试样在热处理后,组织和硬度分布均匀性最差,导致抛光后的表面粗糙度最大,抛光性能最差;原始组织为均匀粒状贝氏体试样在热处理后,组织均匀性最好,硬度较大且分布均匀,抛光后的表面粗糙度最小,且经工程抛光(应用在工程上的专业手动抛光)后表面未出现橘皮纹或麻点等缺陷,表面粗糙度极限可达0.019μm,表面质量满足高端塑料模具钢的使用要求;原始组织为回火马氏体试样热处理后的组织中均匀分布的碳化物使其表面抛光性能略优于原始组织为下贝氏体试样的。

特厚高精度塑料模具钢718研发实践

主要介绍特厚高精度塑料模具钢718钢板的生产工艺,重点分析热处理工艺参数对钢的硬度影响,得出最佳预硬化效果的工艺参数,即880℃正火,580℃回火,此时硬度可满足用户要求。

大断面塑料模具钢块热处理的数值模拟

大断面工件的选材及其热处理工艺参数的制定需要进行一系列复杂、昂贵的试验 ,数值模拟技术可以简化和缩短这一过程。在已有研究的基础上 ,运用数理分析方法对不同尺寸、不同材料的模具钢模块在热处理后的组织性能进行了模拟计算。结果表明 ,计算结果与实际一致 ,可以用于大断面工件热处理工艺的制定和决策。

塑料模具钢1.2738大模块的生产

介绍莱钢生产1.2738塑料模具钢模块的炼钢、加热、锻造、热处理工艺。对初期生产的模块探伤合格率进行了统计分析。采取选择22 t以下钢锭,提高钢锭加热和镦粗质量,匹配拔长参数等措施,将探伤合格率提高到95%以上,超标锻件经再次镦粗拔长后合格。

SW718H预硬化合金塑料模具钢的研制开发

上海五钢有限公司投资近2亿人民币建成了国内第一条模具钢专业生产线，基本上满足预硬型塑料模具钢材料的开发和研制条件。自2001年起，我公司研制开发了预硬化塑料模具钢SW P20H新产品获得成功，并投入市场取得了良好的成效。

718钢大模块淬火过程的数值模拟

借助计算机数值模拟,为塑料模具钢718大模块制订了两种新型的淬火工艺,一是预冷-水淬-自回火-水淬工艺,另一是提高奥氏体化温度,直接空冷淬火的工艺.实际生产试验的结果表明,这两种淬火工艺能够满足大模块质量要求.另外,计算机模拟结果和实验结果吻合的较好,说明这种计算机数值模拟方法可以用来设计新型淬火工艺.

718预硬化塑料模具钢大型模块的组织和硬度分析

对810 mm厚的718预硬化塑料模具钢大模块进行解剖,测定了模块的硬度分布,并对不同部位的组织进行了金相和透射电镜观察。结果表明,整个模块硬度差≤3.2 HRC,大模块组织由回火马氏体和回火贝氏体组成,且成分较均匀,夹杂物含量少,能满足大尺寸塑料制品行业的使用要求。

718钢模块内部缺陷产生原因

采用718钢锭加工制造模块时,发现探伤不符合GB/T 6402-2008标准Ⅲ级要求。采用化学成分分析、低倍检验、金相检验和断口分析等方法对缺陷产生的原因进行了分析。结果表明:该模块探伤不合格是内部白点缺陷造成的。尽管718钢锭中氢元素的含量较低,但模块加工制造后快速冷却且未进行去氢退火处理,导致模块内部产生白点缺陷。通过改善母材质量、增加缓冷及去氢退火工序可预防白点缺陷的产生。

718HH塑料模具钢的粉末特性及其激光选区熔化成形性能

为了研制选区激光熔化技术成形低成本高性能模具钢零部件,采用真空气雾化技术制备了激光选区熔化成形用718HH塑料模具钢粉末,利用激光粒度分析仪、扫描电镜、霍尔流速计及智能粉体性能测试仪检测了粉末的粒度、形貌和流动性,并研究了该模具钢粉末的SLM成形件的力学性能。结果表明:实验粉末的D_(10)、D_(50)、D_(90)粒度分别为:27.83、43.52、69.09μm;大部分粉末呈球形或近球形,粉末的流动性为18.44 s/50 g,松装密度为4.16 g/cm~3,振实密度为4.75 g/cm~3,压缩度为12.4%。实验粉末的流动性很好,适用于激光选区熔化成形。成形件的抗拉强度为1 392 MPa,屈服强度为1 257 MPa,冲击韧性为15.3 J,硬度和韧性均高于国产718HH塑料模具钢试样。

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。