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H13球化退火构造评级图解读

来历:       时候:  2017-11-20 08:58
退火构造的好坏影响热作模具钢的打击韧性,此类钢凡是利用于急冷急热及高压情况,热委靡裂纹是最首要的生效情势。在必然强度下,高的打击韧性对进步模具热委靡抗性,禁止裂纹扩大从而进步模具利用寿命具备严峻意思。固然影响H13钢打击韧性的身分较多,但打击韧性与退火构造级别简直存在对应干系,是以取得杰出的退火构造是须要的。
对H13钢显微构造品级的鉴定根据,外洋进步前辈的模具钢和模具出产厂家和各研讨机构停止了多年的研讨和遍及的理论,逐步构成了一些手艺规范。如初期的NADCA# 207-90、Chrysler NP-2080、VDG、GM (U.S.,specification DS 9999-1)、JMS (Italy, specifications TT001 and TT022)等,经由进程金相评级的方式也能够准确评定热作模具钢的品质。以后Böhler Edelstahl、Edelstahl Witten-Krefeld及Uddeholm Tooling AB等公司在NADCA# 207-90规范根本上结合研制了新的图谱,VDEH(德国钢铁协会)则以新的规范号SEP-1614-1996宣布。跟着对压铸模生效机理的不时熟悉,NADCA(北美压铸协会)对其规范停止了订正(1997和2003),进一步精简了90版本中的显微构造评级图谱。最近几年来,这两个规范遍及取得了天下列国用户的承认,但对某些评级和测定方式还存在必然的争议,是以,在须要对退火构造停止详尽的评级时,经常依然相沿NADCA# 207-90规范。别的,即使钢材经由进程了横向V型打击的认定,也依然须要退火构造评级来肯定钢材的终究品级。我国也针对热作模具钢的显微构造拟定了相干规范,如热作模具钢显微构造评级(JB/T8420-96)及订正版本(JB/T8420-08),但该规范未触及到热作模具钢的退火构造评级。
上面咱们起头阐发SEP-1614-1996规范图谱(同NADCA# 207-90):
01退火构造(500倍)评级图片
由该评级图可知,位于蓝色折线右边的不可接管退火构造具备三个首要特点:沿晶界析出网状碳化物、由局部偏析构成的局部地区碳化物空缺、析出碳化物散布摆列呈差别位向的针状、严峻的偏析和沿晶碳化物析出。
按SEP 1614-1996,Microscopic inspection of hot-work tool steels中的相干划定,每列构造的特点以下:
(1)GA列首要用于评估1.2343钢(H11);
(2)GB列首要用于评估1.2344钢(H13),GB列图谱中可见网状碳化物析出,因为1.2344钢V含量较高,网状碳化物析出是此类钢首要的构造特点;
(3)GC列和GD列构造的显现缘由是钢锭热加工后产生了贝氏体相变,而随后的退火进程,碳化物不完整球化,按行辨别,由上到下(数字1到5),钢锭热加工后改变的贝氏体量愈来愈多;
(4)GE列构造的显现缘由是热加工后产生了珠光体相变,在产生了相变的珠光体地区,构成的铁素体外部隐含合金碳化物,很是稀少,金相构造上显现红色,同时碳化物沿晶界析出;
(5)GF列构造的显现缘由是热加工后产生了完整珠光体相变。颠末了不充实的退火进程,致使了严峻的网状碳化物构造及碳化物偏聚。按行辨别,由上到下(数字1到5),产生珠光体相变的量愈来愈多,是以构造级别也愈来愈差。此列构造很是不合适后续的机器加工。
 
NADCA(北美压铸协会)对其规范停止了订正(2003),进一步精简了97版本中的显微构造评级图谱,各级别不再停止钢种辨别,其对应干系以下:
 
AS1
GA1
 
AS10
GB5
 
AS2
GA5
 
AS11
GC3
 
AS3
GB1
 
AS12
GC4
 
AS4
GB4
 
AS13
GD3
 
AS5
GC1
 
AS14
GD4
 
AS6
GC2
 
AS15
GE2
 
AS7
GD1
 
AS16
GE3
 
AS8
GD2
 
AS17
GF1
 
AS9
GE1
 
AS18
GF2
AS1-AS9及格退火构造
AS10-AS18不及格退火构造
新的退火构造图片以下图:
02带状偏析构造(50倍)评级图片
H13钢凝结进程中构成枝晶偏析,即合金元素偏析,若是未采用办法消弭这类成份偏析,钢锭锻轧变形时,枝晶臂和枝晶间被压延而伸长,构成纤维构造,即所谓的一次带状偏析构造,退火后构成带状偏析。H13钢球化退火的目标是下降硬度,取得杰出的机加工硬度,同时取得终究热处置所须要的豫备构造,因为成份偏析,退火进程中析出的碳化物存在尺寸散布及麋集水平差别,在金相照片上表现为“黑区”和“白区”瓜代散布。带状偏析描摹特点决议于钢锭凝结进程、热加工工艺及分散工艺。
按SEP 1614-1996,带状偏析图谱特点以下:
(1)SA和SC列用于评估1.2343(H11);
(2)SB和SD列用于评估1.2344(H13)和1.2367;
(3)SE系列为不及格带状偏析构造;
(4)按行分别,由上至下(数字1到5),对应差别的铸造比。
NADCA 207#-2003规范中停止了订正,分别根据是偏析带中是不是存在可见的大颗粒一次碳化物,存期近判为不及格,并且不再辨别差别钢种的带状构造。以下图:
以上内容参考材料:
Kirpichnikov M S, Sinitsyn E O, Érgardt N V. Developing regimes for the heat treatment of tool steel 1.2344 with a specific structure[J]. Metallurgist, 2007, 51(9-10): 499-502.
Stahl-Eisen- Prüfblatt SEP 1614 , Microscopic Inspection of Hot-work Tool Steels. Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, Germany, 1996.
Guthrie B D, Cleaver T H. Method for qualifying die material and testing dies: U.S. Patent 6,963,844[P]. 2005-11-8.
Bernd G, Bengt K, Alfred S. Relation between Microstructure and Ductility of Hot Work Tool steels H-11 and H-13-Presentation of Acceptance References for Microstructures, NADCA Indianapolis T95-103 :337-342,
Kirpichnikov M S, Sinitsyn E O, Érgardt N V. Developing regimes for the heat treatment of tool steel 1.2344 with a specific structure[J]. Metallurgist, 2007, 51(9-10): 499-502.
本文作者周健 钢铁研讨总院特别钢研讨所工模具及轴承钢研讨室

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