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高强韧低合金冷作模具钢SDC55 的组织和性能

原文作者:
  邓黎辉,汪宏斌,李绍宏, 吴晓春
发布时间:
  2014-08-20
来    源:
  上海大学材料科学与工程学院
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摘要: 研究了高强韧低合金冷作模具钢的组织和性能。利用JMatpro 相图计算辅助进行合金成分设计。运用SEM 和TEM 等 研究了SDC55 的微观组织特征和强韧化机制。结果表明,经过淬火回火后,SDC55 的组织为回火马氏体基体上均匀分布着弥散 细小的碳化物颗粒,残留奥氏体呈薄膜状包裹在马氏体边缘。经930 ℃ 淬火180 ℃ 两次两小时回火后,SDC55 的冲击韧性达到 158 J,硬度达到62 HRC。与D2 钢比较,硬度基本相当,韧性显著提高。

    冷作模具主要应用于金属或非金属材料的冲裁、拉伸、弯曲、冷挤、冷镦等工序。模具工作温度不高,但由于模具一般在磨损、冲击等条件下工作,因此要求冷作模具钢具有高强韧性以及高硬度和高耐磨性配合[1]。目前较广泛使用的D2 钢具有良好的耐磨性能和硬度,但是模具在使用过程中往往因韧性不足而失效。
   本文研究的新型冷作模具钢( 文中称为SDC55)是上海大学和宝钢合作开发的低合金成本高强韧冷作模具钢。其合金成分在D2 钢基础上降低了C 以及Cr 含量,以降低了碳化物的偏析以及网状碳化物。添加少量Ni 在提高钢的强度同时能够保持良好的塑性和韧性,添加适量的Mo 和V 以形成弥散的析出物,以强化基体并阻碍奥氏体晶粒的长大,提高材料的强韧性。
   本文主要介绍新型低合金高强韧冷作模具钢SDC55 的热处理工艺以及相应的组织和性能,并且分析讨论了SDC55 的强韧化机理。
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