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{H13}兩種不同H13模具鋼強(qiáng)韌性能對(duì)比研究

熱作模具鋼要求材料具有高的淬透性、高溫強(qiáng)度、耐磨性、韌度和足夠的塑性、高的抗熱裂能力和高的耐熔損性能等

。標(biāo)準(zhǔn)中4Cr5MoSiV1鋼是一種中耐熱韌性鋼，與日本JIS準(zhǔn)SKD61鋼按照成分劃分均屬于美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)的H13鋼，其具有良好的抗冷熱疲勞性能，被廣泛應(yīng)用于鋁合金、鎂合金及鋅合金等輕合金壓鑄領(lǐng)域。H13鋼是目前使用更廣泛和更具代表性的熱作模具鋼。國(guó)產(chǎn)鋼同進(jìn)口鋼材相比仍存在淬火開(kāi)裂、熱疲勞強(qiáng)度低和模具壽命短等問(wèn)題，使國(guó)產(chǎn)熱作模具鋼喪失了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為此，對(duì)4Cr5MoSiV1和SKD61鋼在抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性和析出相等方面進(jìn)行了研究，同時(shí)結(jié)合SEM與EDS分析結(jié)果，探討了兩種鋼強(qiáng)韌性差異的原因，為國(guó)產(chǎn)H13鋼性能的改善提供參考。

實(shí)驗(yàn)材料為Φ30mm商業(yè)用退火態(tài)4Cr5MoSiV1和SKD61 鋼，其具體化學(xué)成分如表1所示。按GB/T228-2002加工Φ5mm標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣，在CMT4105微機(jī)電子試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定抗拉強(qiáng)度；沖擊韌性實(shí)驗(yàn)采用10mm×10mm×50mmV型缺口沖擊試樣，在JB-30B型擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定沖擊功；材料硬度由XHB-3000型布氏硬度計(jì)測(cè)定。表1 實(shí)驗(yàn)鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）實(shí)驗(yàn)鋼CSiMnPSCrMoVSKD 610.390。930.390。02＜0.0015。061.220。834Cr5MoSiV10.401。060.330。0210。。131.320。86 采用帶EDS的JSM-6480LV掃描電鏡觀察斷口形貌，以及實(shí)驗(yàn)鋼電解后的析出相和夾雜物。電解工藝：10%乙酰丙酮、1%四甲基氯化銨和甲醇溶液，侵蝕電流80mA/cm2，電解時(shí)間10min。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：（1）SKD61鋼的晶粒尺寸比4Cr5MoSiV1鋼的更細(xì)小，由于細(xì)晶強(qiáng)化而改善了其強(qiáng)韌性。（2）實(shí)驗(yàn)鋼中均存在鎂鋁尖晶石等高硬度夾雜物，但SKD61鋼中的夾雜物尺寸小，數(shù)量少且呈彌散分布。

（3）SKD61鋼中析出 的碳化物數(shù)量多，且分布比4Cr5MoSiV1鋼中的情況更均勻。（心遠(yuǎn)）

{H13}兩種不同H13模具鋼強(qiáng)韌性能對(duì)比研