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        H13壓鑄模鋼球退火組織分級圖解
        來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-07-12 | 39 次瀏覽 | 分享到:
        H13壓鑄模鋼球退火組織分級圖解
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          H13壓鑄模鋼球退火組織分級圖解


          熱作模具鋼的沖擊韌性受退火組織的影響。這種鋼通常用于快速冷卻和高壓的環境中,熱疲勞裂紋是主要的失效形式。在一定強度下,高沖擊韌性對提高模具抗熱疲勞性能、防止裂紋擴展、延長模具使用壽命具有重要意義。影響H13鋼沖擊韌性的因素雖然很多,但沖擊韌性與退火組織等級之間存在對應關系,因此需要獲得良好的退火組織。

        模具鋼

          對于判斷H13鋼顯微組織等級的依據,國外先進的模具鋼和模具生產廠家以及各種研究機構進行了多年的研究和廣泛的實踐,逐漸形成了一些技術標準。熱作模具鋼的質量也可以用金相分級法正確評價,如早期的NADCA#207-90、克萊斯勒NP-2080、VDG、通用(美國,規格DS 9999-1)、JMS(意大利,規格TT001和TT022)等。之后,伯爾·埃德爾斯塔爾、埃德爾斯塔爾·威滕-克雷菲爾德、烏德霍姆工具公司(Uddeholm Tooling AB)等公司聯合開發了基于NADCA#207-90標準的新地圖,而VDEH(德國鋼鐵協會)則發布了新的標準編號SEP-1614-1996。隨著對壓鑄模具失效機理的不斷了解,NADCA(北美壓鑄協會)修訂了其標準(1997年和2003年),并進一步簡化了90版中的微觀組織評級圖。近年來,這兩個標準得到了世界各地用戶的普遍認可,但對一些評分和確定方法仍有爭議。因此,當需要仔細分級退火結構時,仍然經常使用NADCA#207-90。此外,即使鋼材通過了橫向V型沖擊的鑒定,最終的鋼材等級仍然需要退火組織評級。我國也制定了熱作模具鋼顯微組織的相關標準,如《熱作模具鋼顯微組織評級》(JB/T8420-96)和修訂版(JB/T8420-08),但本標準不涉及熱作模具鋼的退火顯微組織評級。


          接下來,我們開始分析SEP-1614-1996標準圖集(與NADCA#207-90相同):


          從評級圖中可以看出,位于藍色虛線右側的不合格退火組織主要有三個特征:網狀碳化物沿晶界析出,局部偏析造成部分區域碳化物空白,析出碳化物呈針狀分布在不同取向,偏析嚴重,有沿晶碳化物析出。


          根據SEP 1614-1996《熱作工具鋼的顯微檢驗》,每一列組織的特征如下:


          (1)GA列車主要用于評價1.2343鋼(h11);


          (2)GB柱主要用于評價1.2344鋼(H13),在GB柱圖上可以看到網狀碳化物析出。由于1.2344鋼的高V含量,網狀碳化物析出是該類鋼的主要結構特征;


          (3)3)GC-鏈和GD-鏈組織的出現是由于鋼錠熱加工后的貝氏體轉變,但碳化物在后續退火過程中沒有全球化,鋼錠熱加工后轉變的貝氏體自上而下增加(數字1~5)。


          (4)出現4)GE列車組織的原因是熱加工后發生珠光體轉變。在發生相變的珠光體區,合金碳化物隱藏在鐵素體中,非常稀疏,金相組織為白色,碳化物沿晶界析出。


          (5)GF列車結構的原因是熱加工后完全珠光體轉變。退火工藝不足后,網狀碳化物組織和碳化物偏析嚴重。從上到下(數字1到5),珠光體轉變的量在增加,所以顯微組織水平越來越差。這種結構不適合后續加工。


          H13鋼在凝固過程中形成枝晶偏析,即合金元素偏析。如果不采取措施消除這種成分偏析,當鑄錠鍛造變形時,枝晶臂和枝晶被軋制拉長,形成纖維組織,即所謂的初生帶狀偏析組織,退火后形成帶狀偏析。H13鋼球球化退火的目的是降低硬度,獲得良好的加工硬度,獲得最終熱處理所需的初步組織。由于成分偏析,退火過程中析出的碳化物具有不同的尺寸分布和密度,在金相照片中呈現“黑色區域”和“白色區域”的交替分布。鑄錠凝固過程、熱加工過程和擴散過程決定了帶狀偏析的形態特征。


          (1)SA和SC列用于評估1.2343(h11);


          (2)SB和SD用于評估1.2344(H13)和1.2367;


          (3)SE系列為不合格帶狀偏析組織;


          (4)按行劃分,從上到下(數字1到5),對應不同的鍛造比。


          NADCA 207#-2003標準進行了修訂,劃分依據是偏析帶中是否有可見的大顆粒初生碳化物,如果有,則判定為不合格,不再區分不同鋼種的帶狀組織。


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