幾種典型熱作模具鋼性能的對比

時間:2021-12-24 07:54:58 來源:蘇州恒日盛點擊: 0 次

隨著模具工業的發展，熱作模具鋼的工作條件也變得越來越惡劣，如需要承受各種應力及金屬溶液對模具工作表面的作用，在工作中反復受到熾熱金屬和冷卻介質(水、油、空氣)的冷熱循環交替作用。因此要求模具材料具有高的強度、高溫硬度、沖擊韌度、淬透性和好的熱穩定性等。
　　H21(3Cr2W8V)鋼廣泛用于黑色和有色金屬熱擠壓模具和銅、鋁合金的壓鑄模具，由于其熱穩定性高，使用溫度達650℃，是我國傳統的熱作模具鋼。我國在20世紀80年代引進了國外通用的鉻系熱作模具鋼，如H11、 H12、H13等，其中H13是我國“八五”期間重點推廣的鋼種。但這三種鋼綜合性能如何還很少見相關報道。為此，上海大學材料科學與工程學院的研究人員重點研究了鉻系熱作模具鋼H11、H13和鎢系H21熱作模具鋼以及德國號1.2367鋼，同時與DM利鋼作了對比，比較了這五種鋼的沖擊韌度、熱穩定性和高溫抗壓等性能，從而為模具材料的使用和選擇提供一定參考。
　　表1 試驗鋼的化學成分(質量分數) %

號	C	Si	Mn	Cr	Mo	V	W	P	S
H21	0.36	0.25	0.26	2.48	0.12	0.28	7.7	0.021	0.005
H13	0.38	0.95	0.35	5.33	1.41	0.99	-	0.015	0.005
H11	0.41	0.94	0.34	5.22	1.27	0.38	0.08	0.01	0.001
1.2367	0.39	0.34	0.31	5.03	3.12	0.61	0.03	0.01	0.001
DM	0.3～0.4	0.1～0.4	0.5～1.5	1.5～3.0	1.0～2.0	W（V+W）=1.5～3.0		-	-

　　試驗材料H11、H13、H21、1.2367以及利DM鋼均為浙江正達模具公司提供，經過熔煉、電渣重熔以及鍛造等相同的冶煉和鍛造工藝，制成φ20mm圓棒和60mm×60mm方棒。在方棒上取橫向沖擊試樣;在圓棒上取硬度試樣、熱穩定性試樣以及高溫抗壓試樣。試驗鋼的化學成分如表1。
　　利用熱模擬試驗機、箱式電阻爐、沖擊試驗機等設備分別對H11、H13、H21、1.2367 以及利DM鋼等五種典型熱作模具鋼進行高溫壓縮試驗、沖擊試驗和熱穩定試驗，對比研究了不同鋼的性能特點。結果表明：DM利鋼、1.2367鋼淬回火后組織細小均勻，為馬氏體基體上彌散分布小顆粒狀碳化物;DM、H21鋼的熱穩定性較H11、H13、1.2367鋼的好，1.2367鋼的回火抗力優于 H11、H13鋼;1.2367、DM鋼在具有高硬度的同時，也具有良好的沖擊韌度，與傳統的高熱強性熱作模具鋼相比，兩者具有良好的高溫抗壓性能

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