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        氮含量對8418熱作模具鋼熱疲勞性能有哪些影響?
        來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-07-12 | 39 次瀏覽 | 分享到:
        氮含量對8418熱作模具鋼熱疲勞性能有哪些影響?

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          氮含量對8418熱作模具鋼熱疲勞性能有哪些影響?


          8418模具鋼是在H13模具鋼基礎上開發的新一代熱作模具鋼,具有優異的熱強、韌性、抗回火軟化性能和熱疲勞性能,滿足當前模具制造業對大型壓鑄模、熱鍛模和熱擠壓模的要求。通過對實際應用中不同含氮量的熱作模具鋼性能的統計分析,發現含氮量較高的熱作模具鋼性能比含氮量較低的熱作模具鋼差。

        模具鋼

          以8418熱作模具鋼為研究對象,從裂紋的萌生和擴展過程出發,結合截面硬度梯度和損傷因子,對比分析了氮含量對其熱疲勞性能的影響。


          試驗材料采用8418模具鋼。采用先進的冶煉技術,結合多向鍛造、高溫擴散處理和超細處理,生產出三種熱作模具鋼8418模塊。三種試驗鋼的合金成分基本相同,純度和密度極高,硫、磷、氧、氫含量低。只有氮含量被調整到三個不同的水平。從8418鋼上切下三組樣品,分別為0.0044%、0.008%和0.0105%。所有試樣均在1030℃保溫30分鐘后油淬,然后在600~610℃回火2次,每次2h,硬度提高到46.5~47.5 HRC。加工成熱疲勞樣品。


          熱循環方式:25~700℃,加熱時間4.5s,冷卻時間8.6s,加熱冷卻時間間隔0.5s,冷卻介質自來水。


          分別對三組試樣進行了100、300、400、1000、2000、3000和4000次熱疲勞試驗。測試后,對樣品進行處理,并使用變焦立體顯微鏡觀察和拍攝表面或橫截面裂紋形態。用高分辨率掃描電子顯微鏡觀察了熱疲勞試樣表面和核心的顯微組織,用顯微硬度計測量了熱疲勞試樣截面硬度梯度的變化。利用熱疲勞損傷因子計算機輔助分析軟件對三組試樣的熱疲勞損傷程度進行了評價。


          結果表明,隨著熱疲勞循環次數的增加,含氮量為0.0105%的試樣的熱疲勞裂紋比含氮量為0.0044%和0.0080%的8418鋼試樣產生得更早。3000次循環后,8418模具鋼表面硬度下降最大,抗回火軟化能力最弱。熱疲勞損傷因子最大,熱疲勞性能最差。因此,降低氮含量有利于提高8418熱作模具鋼的熱疲勞性能,大大延長熱作模具的使用壽命。


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