作家：劉 明， 劉 宇， 姚騰儒， 馮淑玲， 祝仁龍（撫順特出鋼股子有限公司本領(lǐng)重心 ）

【綱要】沿用OM、 SEM、 硬度嘗試領(lǐng)會本領(lǐng)， 接洽了各別固溶溫度、 冷卻辦法和各別實效溫度對Cr4Ni3MnCuAl鋼構(gòu)造和硬度的感化。截止表白：跟著固溶溫度的升高， 固溶硬度表露先升高后貶低的趨向， 固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度約1.1HRC。固溶冷卻后的構(gòu)造以板條馬氏體為主， 880℃為最好的固溶溫度。在200℃~610℃范疇內(nèi)實效4h， 實效硬度表露出先升高后貶低的趨向。實效4 h可為鋼材供給約6.2HRC的硬度增量。520℃實效后獲得的構(gòu)造為板條馬氏體＋小批粒狀貝氏體＋小批剩余奧氏體。從構(gòu)造和硬度上面歸納評介， 880℃固溶油冷＋520℃實效為Cr4Ni3MnCuAl鋼的最好熱處置工藝。

要害詞：塑料胎具鋼；Cr4Ni3MnCuAl；固溶；實效

1 弁言

塑料成品的興盛督促了胎具資料向著巨型化、 精細(xì)攙雜化、 低本錢目標(biāo)興盛 [1] 。10Ni3MnCuAl鋼用來創(chuàng)造高鏡面塑料胎具， 因其具備杰出的拋光本能和力學(xué) 性 能[2] ， 已 被 市 場 廣 泛 應(yīng) 用 。雖 然 我 國 對10Ni3MnCuAl 鋼發(fā)展了普遍的表面接洽和消費試制 [3~6] ， 然而品質(zhì)本能仍不盡理念， 在熱處置和胎具運用進(jìn)程中展現(xiàn)出了淬透性和耐蝕性的不及。所以， 為了革新淬透性和耐蝕性， 接洽開拓了Cr4Ni3MnCuAl鋼， 它是在 10Ni3MnCuAl 普通上增添了 4%的 Cr 元素。該鋼同樣是 Ni-Al-Cu 系實效強硬型塑料胎具鋼， 固溶和實效處置工藝對胎具的構(gòu)造和本能有著特殊明顯的感化。正文接洽的Cr4Ni3MnCuAl鋼固溶和實效處置工藝， 可用來引導(dǎo)該鋼預(yù)強硬工藝的擬訂。

2 考查資料及本領(lǐng)

考查資料沿用電爐+LF+VD+電渣重熔消費， 其化學(xué) 成 分（質(zhì) 量 分 數(shù) ， %）為 0.10C， 0.75Si， 0.96Mn，3.11Ni， 0.89Cu， 0.24Mo， 0.013P， 0.001S， 0.90Al， 余量Fe?？疾樵?00℃～960℃范疇內(nèi)舉行固溶處置， 各別溫度下保鮮30min， 沿用空冷和油冷兩種冷卻辦法?？疾樵?00℃～610℃范疇內(nèi)舉行實效處置， 在各別溫度下保鮮4h， 空冷至室溫?？疾樵诟鲃e固溶溫度下舉行同一實效處置， 空冷至室溫。試樣的金相和硬度尺寸為20×20mm。金相構(gòu)造沿用4%王水乙醇溶液侵蝕， 沿用Leica光學(xué)顯微鏡和EOX 18型掃描電子顯微鏡舉行查看。硬度檢驗和測定沿用TH300型洛氏硬度計。

3 考查截止及領(lǐng)會

3.1 固溶處置

圖1為各別固溶溫度和冷卻辦法對考查鋼硬度的感化。圖第11中學(xué)給出了兩條弧線， 辨別是油冷和空冷兩種冷卻辦法下的硬度變革弧線。在考查溫度范疇內(nèi)油冷的硬度完全高于空冷， 平衡約1.1HRC。兩種冷卻辦法的硬度變革趨向溝通， 在860℃前跟著固溶溫度的減少硬度升高， 在860℃～880℃時固溶硬度到達(dá)了峰值37.7～38.6HRC。固溶溫度較低時加熱獲得的奧氏體不平均， 合金元素和碳化學(xué)物理溶入的較少， 所以固溶后的馬氏體硬度偏低。從880℃發(fā)端連接普及固溶溫度， 創(chuàng)造硬度漸漸低沉， 在960℃時硬度貶低到了35～35.5HRC。

圖1 固溶溫度對10Ni3MnCuAl鋼硬度的感化

圖2為考查鋼在各別固溶溫度后油冷獲得的顯微構(gòu)造。固溶溫度為 800℃時， 顯微構(gòu)造為板條馬氏體＋小批貝氏體構(gòu)造中彌漫散布著粒狀珠光體， 該類構(gòu)造是因為固溶溫度低于Ac 3 臨界點， 未到達(dá)奧氏體化爆發(fā)的；圖2b中珠光體構(gòu)造基礎(chǔ)消逝， 各類合金元素融入奧氏體中。跟著固溶溫度的升高， 奧氏體固溶本領(lǐng)漸漸減少， 構(gòu)造中剩余奧氏體數(shù)目漸漸增加， 馬氏體板條越發(fā)鮮明， 且漸漸粗化；固溶溫度為880℃較為符合， 油冷后獲得的是平均、 渺小的低碳板條馬氏體構(gòu)造， 板條間有小批剩余奧氏體散布， 這使得鋼具備杰出的強度和塑韌性。然而， 過多剩余奧氏體的生存， 在冷卻和實效處置進(jìn)程中會爆發(fā)構(gòu)造變化， 爆發(fā)構(gòu)造應(yīng)力而簡單惹起開裂。

圖2 各別固溶溫度下油冷的顯微構(gòu)造

a — —800℃ b — —840℃ c — —880℃ d — —920℃ e — —960℃

進(jìn)一步沿用掃描電子顯微鏡對各別固溶溫度下油冷和空冷兩種冷卻辦法的顯微構(gòu)造舉行了查看， 如圖3所示。不妨看出， 跟著固溶溫度的升高， 顯微構(gòu)造的變革趨向是溝通的， 板條馬氏體漸漸粗化。但是， 油冷冷速宏大于空冷， 800℃固溶空冷時構(gòu)造中的粒狀貝氏體對立油冷辦法較多， 該類粒狀貝氏體是由具備順序陳設(shè)的M/A島構(gòu)造及鐵素體構(gòu)成 [7] （很多人仍舊領(lǐng)會過了M/A島的散布和構(gòu)成） 。880℃時兩種冷卻辦法的構(gòu)造均為板條馬氏體， 平均精致。960℃時展示了洪量的剩余奧氏體， 而且空冷后的數(shù)目和表面積更大。比較來看， 固溶油冷后獲得的板條馬氏體數(shù)目要多于固溶空冷后。

圖3 各別固溶溫度和冷卻辦法下的顯微構(gòu)造

a — —800℃油冷 b — —880℃油冷 c — —960℃油冷

d — —800℃空冷 e — —880℃空冷 f — —960℃空冷

3.2 實效處置

固溶溫度采用880℃保鮮30min后辨別在200～610℃范疇內(nèi)舉行了實效處置， 實效4h， 嘗試實效處置后的硬度變革趨向， 如圖4所示。固溶油冷后在各別溫度下實效硬度高于固溶空冷后。兩種固溶冷卻辦法下的實效硬度變革趨向溝通， 均展現(xiàn)出硬度先升高再貶低的變革趨向， 在500℃展示了峰值硬度， 辨別為43.4HRC和42.2HRC。跟著實效溫度的普及， 硬度趕快低沉， 將實效溫度普及至610℃時油冷辦法的硬度到達(dá)了28.5HRC， 空冷辦法的硬度降到了23.7HRC。圖5為500℃～540℃范疇內(nèi)的固溶油冷實效構(gòu)造， 構(gòu)造為板條馬氏體+粒狀貝氏體+剩余奧氏體。在此范疇內(nèi)實效后的構(gòu)造平均， 晶粒尺寸于固溶后的基礎(chǔ)普遍。

圖 6 為各別固溶溫度和冷卻辦法下 520℃實效4h的硬度變革弧線。實效4h后的硬度變革趨向與固溶未實效的變革趨向溝通， 固溶油冷辦法的實效硬度仍舊高于空冷辦法。與固溶硬度比擬， 實效4h可普及硬度約6.2HRC。與10Ni3MnCuAl鋼的實效體制溝通，考查鋼的加強是由彌漫的析出相Ni3Al和ε-Cu相以及位錯的交互效率供給的 [8] ， 從JMatPro軟硬件表面計劃出的凝結(jié)相圖 （見圖7） 中同樣可看出。重要的第二相囊括Ni3Al、 ε-Cu相和M23C6等， 與基體共格的第二相析出可供給特殊大的加強增量 [9] 。

圖4 各別冷卻辦法和實效溫度下的硬度

圖5 各別實效溫度下的顯微構(gòu)造

a — —500℃ b — —520℃ c — —540℃

圖6 各別固溶溫度下實效硬度

圖7 考查鋼的表面凝結(jié)相圖

塑料胎具鋼的加工形勢特殊攙雜， 不只要保護(hù)資料硬度、 強度和韌性的杰出共同， 還要有杰出的切削加工本能。所以， 實效后的硬度不宜過高， 520℃實效后考查鋼的歸納本能最好。

4 論斷

（1） 固溶溫度和冷卻辦法對Cr4Ni3MnCuAl鋼硬度的感化很大， 固溶硬度跟著固溶溫度升高表露出先升高后貶低的趨向， 固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度約1.1HRC。

（2） 固溶冷卻后獲得的構(gòu)造以板條馬氏體為主，880℃固溶后獲得的馬氏體構(gòu)造平均渺小， 具備杰出的塑韌性。

（3） 880℃固溶后在各別溫度下實效后的硬度變革， 表露出先升高后貶低的趨向， 固溶油冷實效的硬度高于固溶空冷實效， 實效4h可供給6.2HRC的硬度增量。

（4） Cr4Ni3MnCuAl鋼實效后的構(gòu)造為板條馬氏體+小批粒狀珠光體+小批剩余奧氏體， 880℃油冷處置后， 再過程520℃實效工藝可使Cr4Ni3MnCuAl鋼贏得杰出的歸納本能。

原題目：撫順特種鋼材胎具本領(lǐng)瓜分：高鏡面塑料胎具鋼Cr4Ni3MnCuAl熱處置工藝的接洽

實質(zhì)根源：《胎具創(chuàng)造》季刊

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