LB/M复相热处理工艺对冷作模具钢DC53组织和力学性能的影响

本文研究了不同预淬火温度的QTA(Quenching-Tempering-Austempering)复相热处理工艺(Q为1030℃,30 min;T为520℃,2 h;A为250℃,3 h)对冷作模具钢DC53的微观组织和力学性能及摩擦磨损性能的影响,并与常规淬火-回火(Quenching-Tempering,QT)热处理工艺(Q为1030℃,30 min;T为520℃,2 h)进行对比。结果表明,QT工艺得到的组织以回火马氏体为主;QTA工艺可以得到下贝氏体/马氏体(Lower Bainite/Martensite,LB/M)为主的复相组织,这些复相对原奥氏体晶粒的分割产生的细晶强化作用部分抵消了LB和残余奥氏体(A_(R))的弱化作用,并且,这些复杂的微观组织极大提升了DC53钢的冲击韧性;当QTA的预淬温度为100℃时,其硬度仅比QT工艺低1.4HRC,但是冲击吸收能量却是QT工艺的2.44倍。因此,优化的QTA工艺可以得到较高的强韧综合性能。

高淬低回复合冷处理工艺对DC53钢组织性能的影响

基于1040℃淬火+200℃回火复合冷处理工艺,研究高淬低回热处理复合冷处理工艺对DC53钢组织性能的影响。结果表明:冷处理温度未改变物相析出种类,物相由马氏体、奥氏体、(Cr_(2.5)Fe_(4.3)Mo_(0.1))C3和(Cr,Fe)_(7)C_(3)型碳化物组成,温度诱发的马氏体择优取向、晶格畸变或层错逐步增强,-196℃时最为剧烈。当-11℃冷处理时驱动力不足碳化物析出较少;-80℃时碳化物析出量最多,以M7C3型碳化物为主;-196℃时碳原子扩散动力学不足而固溶于马氏体中。-80℃条件下试样组成相配合最佳,其硬度值59.6 HRC,冲击吸收功9.2 J,较未冷处理的试样硬度提升近5%,韧性提升1.875倍;冲刷腐蚀磨损性能随温度的降低而先升后降,冲刷腐蚀18 h后磨损率为7.65 mg/cm^(2)相对性能提升近17%。

预调质处理对DC53模具钢组织和性能的影响

以DC53模具钢为研究对象,通过硬度测试、冲击试验研究了预调质处理对其组织和性能的影响,并对其冲击断口形貌进行了分析。结果表明:对于经过球化处理的DC53模具钢,在最终热处理前进行预调质处理,能显著降低其硬度,并提高其冲击韧性;预调质处理后在400℃回火的钢能获得相对比较理想的硬度和韧性配比。

高品质冷作模具扁钢DC53-S的质量水平研究

采用金相、硬度测试和冲击韧度测试等手段,对国内外DC53冷作模具扁钢进行对比研究。结果表明,我国高品质DC53钢在洁净度、碳化物尺寸控制和力学性能等方面均和国外先进水平相当,某些方面甚至好于国外DC53钢。

冷作模具钢DC53断裂性能研究

针对冷作模具钢DC53的断裂失效情况,开展断裂韧度及疲劳裂纹扩展试验,获得材料断裂性能参数。基于线弹性断裂力学理论,运用三维断裂分析软件FRANC3D模拟计算含有穿透型裂纹的标准紧凑拉伸CT试样的裂纹前缘应力强度因子,由Paris公式计算裂纹扩展寿命,并将理论计算、数值模拟和断裂力学试验进行对比研究。结果表明:数值模拟、理论计算以及试验得到的裂纹扩展寿命在16.7%的合理误差范围内。

一种新型冷作模具钢DC53钢试验研究

本文介绍了一种新型冷作模具钢DC53钢的物理性能和热处理工艺，探索了DC53钢作为模具镶块材料的使用寿命。与冷作模具钢7CrSiMnMoV进行了性能比较试验，结果表明，相同工况下，DC53钢寿命是7CrSiMnMoV钢的5-6倍，使用DC53钢代替7CrSiMnMoV钢在铁路货车用冷冲压模具中是可行的。

国内外DC53模具钢组织及力学性能对比研究

通过化学成分、金相、SEM、EDS、XRD、硬度和韧性等实验,对国内外DC53冷作模具钢的显微组织和力学性能进行对比。结果表明:国内外DC53冷作模具钢的原材料化学成分无明显差异,退火态的进口DC53模具钢拥有比国产DC53模具钢更好的洁净度和更为均匀的碳化物分布,进口与国产DC53模具钢的退火硬度分别为240和255 HBS。经相同的标准热处理(淬火+回火)后,分别测得进口与国产DC53模具钢中含有4.56%和3.23%的残余奥氏体;进口DC53模具钢热处理后的硬度和韧性测试结果分别为61.9 HRC和11.6 J;国产DC53模具钢热处理后的硬度和韧性测试结果分别为61.6 HRC和7.6 J。经热处理后两种钢的硬度相当,但进口DC53模具钢的韧性更为优异。