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1、第40卷第1期Vol暢40No暢12015年1月HEATTREATMENTOFMETALSJanuary2015退火工藝對D2鋼組織與性能的影響李念,袁澤喜,江鑫,李平生(武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院,湖北武漢430081)摘要:研究了不同球化溫度、不同等溫時(shí)間下,預(yù)冷球化退火以及常規(guī)球化退火后D2鋼的組織性能變化,并對其組織中合金元素分布進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:預(yù)冷球化退火在顯著縮短球化退火時(shí)間的前提下,保證了退火工藝對組織性能及碳化物球化程度的要求;最優(yōu)的預(yù)冷球化退火工藝為試樣在860℃保溫15min,水冷至400℃,立即在730℃保溫60~90min,最后出爐空冷。關(guān)鍵詞
2、:D2鋼;預(yù)冷球化退火;碳化物;組織;性能中圖分類號:TG162.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:0254-6051(2015)01-0124-04InfluenceofannealingprocessonmicrostructureandpropertiesofD2steelLiNian,YuanZexi,JiangXin,LiPingsheng(CollegeofMaterialsScienceandMetallurgicalEngineering,WuhanUniversityofScienceandTechnology,WuhanHubei430081,China)Abs
3、tract:ChangeofmicrostructureandpropertiesofD2steelwasreasearchedafterpre-coolingspheroidizingannealingandconventionalspheroidizingannealingunderdifferentspheroidizingtemperatureandisothermaltime,andthedistributionofalloyingelementwasanalyzed.Theresultsshowthatundertheannealingtimeshortingo
4、bviously,thepre-coolingspheroidizingannealingcanmeettherequirementofmicrostructure,propertyandcarbidesphereidization.Thebestpre-coolingspheroidizingannealingprocessisthat:thesamplesstayat860℃for15min,andthenwatercoolingto400℃,andimmediatelystayat730℃for90minandfinalaircooling.Keywords:D2st
5、eel;pre-coolingspheroidizingannealingtreatment;carbide;microstructure;propertyD2鋼是一種高碳高鉻萊氏體型冷作模具鋼,其特含量與D2(Cr12MoVCo)鋼設(shè)計(jì)含量有較大不同,最明點(diǎn)是含碳量高、合金元素多,鋼中存在大量的碳化物,顯的是Si含量高,達(dá)到1.1%,還加入了一定量的合金脆性大,變形抗力大,鍛造溫度范圍較窄,脫碳傾向元素W,同時(shí)Cr含量有所降低。Cr含量降低的作用[1]大;具有高硬度、高耐磨性、良好韌性及優(yōu)良的抗變是減少Cr的粗大共晶碳化物;Si的作用是強(qiáng)化基體,形性能。由于該鋼中存在大量
6、的碳化物,且偏析嚴(yán)重,彌補(bǔ)碳化物的不足;W的作用是提高試驗(yàn)鋼的熱穩(wěn)因此不同的熱處理工藝對鋼的性能有很大的影響。通定性。常采用球化退火工藝作為預(yù)備熱處理,以獲得細(xì)小、均表1試驗(yàn)D2鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)勻的球狀碳化物,并降低硬度,改善切削性能,為后續(xù)Table1Chemicalcompositionofthetested[2-3]淬火處理作準(zhǔn)備。而常規(guī)球化退火工藝很難獲得D2steel(massfraction,%)小粒度、分布均勻的碳化物組織,且周期長、耗能多、效材料CSiMnCrMoVNiCoSPW設(shè)計(jì)1.3~0.5~0.4~11~1.0~0.8~0.3~0.4~≤
7、≤率低,只有通過后續(xù)高溫淬火加高溫回火工藝改善組[4]含量1.40.70.5131.21.00.50.50.020.03織中碳化物的形態(tài)、大小及分布,但是這種工藝又實(shí)測會帶來工件氧化、脫碳、開裂等問題。1.371.10.3710.980.80.810.360.320.0180.0210.33含量因此,本文通過對比研究預(yù)冷球化退火工藝與常規(guī)球化退火工藝,分析不同熱處理?xiàng)l件下,D2鋼的組將棒材線切割加工成10mm×10mm×10mm的織性能變化。小試樣若干,采用實(shí)驗(yàn)室馬弗爐進(jìn)行球化退火試驗(yàn)。對于D2型冷作模具鋼的奧氏體