碳含量对Cr5型冷作模具钢显微组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及冲击试验机等对比分析7Cr5Mo2V钢与9Cr5Mo2V钢的退火态组织以及淬火与回火后的硬度、冲击韧性和耐磨性能,讨论了碳含量对Cr5型冷作模具钢组织和性能的影响。结果表明:7Cr5Mo2V钢与9Cr5Mo2V钢的退火态组织均为粒状珠光体及碳化物;随着碳质量分数由0.7%增加至0.9%,钢中宏观偏析更加明显,大颗粒共晶碳化物增多,且尺寸增大;经淬火与回火后,9Cr5Mo2V钢的硬度为58~61 HRC,比7Cr5Mo2V钢的高1~2 HRC,9Cr5Mo2V钢的冲击韧性差于7Cr5Mo2V钢的;含碳含量较高的9Cr5Mo2V钢的耐磨性能优于含碳含量较低的7Cr5Mo2V钢的。

V元素对Cr5型热作模具钢回火碳化物的影响

采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了V元素对Cr5型热作模具钢回火硬度、显微组织及碳化物的影响。结果表明,V含量高,钢的淬硬性下降,抗回火软化性能增强,对二次硬化峰没有显著影响,同时促进了尺寸为50~100nm的M_(7)C_(3),型碳化物形成。此外,V含量高可使奥氏体化过程中未完全溶入基体的大尺寸MC型富V碳化物保留至回火态。

Cr5型模具钢水-空交替控冷数值模拟

针对Cr5型模具钢退火组织合格率低,难以满足标准要求的现实技术难题,基于有限元方法,模拟计算了Cr5型模具钢水空交替冷却过程中的温度场、相变场及应力场,对现有工艺进行了模拟计算,贝氏体体积分数与试验结果较吻合,验证了模型的准确性。最终通过多方案模拟计算得到了最优热处理工艺,水空交替控冷后无贝氏体组织,经生产试验验证新工艺实现了产品组织100%合格。