摘 要：研究了高锰型马氏体热作模具钢ＳＤＨ３－Ｍｏｄ的室温冲击韧性、回火稳定性和热疲劳性能，并结合透射电镜（ＴＥＭ）分析了锰对其微观组织的影响。结果表明：ＳＤＨ３－Ｍｏｄ钢回火组织中残余奥氏体以薄膜状存在于马氏体板条间，提高冲击韧性，延缓裂纹扩展；同时，锰在高温时阻碍碳化物粗化长大和延迟基体的回复再结晶，提高抗回火软化能力和热疲劳性能，使ＳＤＨ３－Ｍｏｄ性能优于Ｈ１３。
热作模具在工作中既受力的作用又受温度的作用，从而使热作模具的工作条件复杂化，对热作模具材料的特性要求也更加严格。恶劣的服役条件要求这类模具材料不但具有良好的高温强韧性，而且具有一定的抗回火软化能力、抗冷热疲劳性和耐熔损等综合力学性能［１－２］。目前，中国广泛应用的热作模具钢主要是Ｈ１３。Ｈ１３钢是Ｃ－Ｃｒ－Ｍｏ－Ｓｉ－Ｖ马氏体型热作模具钢，因具有良好的强韧性以及热疲劳性能，其年产量和使用量在国内已居热作模具首位，广泛应用于热挤压模和铝、镁合金压铸模，但Ｈ１３钢的工作温度不能高于６００℃［３－４］。当前国内外改进型Ｈ１３钢的合金化思路包括降硅增钼，如ＡＳＳＡＢ公司的Ｄｉｅｖａｒ，高碳高硅、低铬高钼，如Ｕｄｄｅｈｏｌｍ公司的ＨＯＴＶＡＲ 专利钢或者加入微合金元素Ｎｂ、Ｔｉ等［５－６］。
国内外学者普遍认为，热作模具钢中的硅含量（质量分数，下同）以０．５％～０．８％为宜，因为当硅量较高时，会增加钢的回火脆性，同时还会增加钢的脱碳敏感性，并使碳化物的聚集过失效速度增大，以至于难以控制。然而，有文献［７－１０］指出，在钢的淬火过程中，较高的硅可以有效增加钢中的残余奥氏体，提高钢的韧性及基体的回火稳定性，增强钢的热疲劳抗力。锰是弱碳化物形成元素，可以改变钢在凝固时所形成氧化物的性质和形状，并与硫有较大的亲和力，避免在晶界形成低熔点的ＦｅＳ，改善钢的热加工性能［１１］；锰溶入奥氏体中还能强烈增加钢的淬透性，降低钢的Ｍｓ点，稳定残余奥氏体，提高钢的韧性［１２］。上海大学模具钢课题组从Ｓｉ、Ｍｎ元素作用及降低成本考虑，取Ｈ１３钢硅含量的上限，设计出一种价格相对低廉，同时具有较高热稳定性和热疲劳性能的高锰型马氏体热作模具钢ＳＤＨ３－Ｍｏｄ。笔者通过与Ｈ１３进行组织与性能对比研究，并初步分析了锰等元素对ＳＤＨ３－Ｍｏｄ钢微观组织的影响。
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