1．沖裁模模具鋼組織的強(qiáng)化機(jī)理 

　　在沖裁板件時(shí)售荆，由于單位負(fù)荷較大（≥200MPa）蚁堤、被沖裁材料的應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜遭居，在分離過(guò)程中模具切削刃的發(fā)熱溫度較高（200℃）幔戏，故沖裁模的耐用度在大多數(shù)情況不能滿(mǎn)足板料沖壓生產(chǎn)的要求玛追。

　　為提高沖裁模的耐用度，研制了三種新型模具鋼闲延。它是通過(guò)提高模具鋼內(nèi)的碳化物相數(shù)量和改變其類(lèi)型痊剖，達(dá)到最大提高沖裁模耐用度的。但是垒玲，因提高了碳化物的不均勻性陆馁，這時(shí)模具鋼的機(jī)械性能可能變壞，因此参七，必須在模具鋼內(nèi)同時(shí)添加某些活性元素励砸，例如，釩和鉬可改善組織內(nèi)各元素的分布村次，并且可提高模具鋼的物理機(jī)械性能和使用性能招蓝。鉬可部分替換碳化物內(nèi)的鉻原子，而釩可減小合金滲碳體的總量，從而可促使顯著減小模具鋼微體積內(nèi)的化學(xué)成分和碳化物的不均勻性翅拜。

　　形成的碳化物M7C3與顯著數(shù)量的鉻（達(dá)8％～9％）有關(guān)系巩樟，從而常降低合金化的效果。為排除這種現(xiàn)象匆救，在鋼內(nèi)必須添加0.4％～0.8％Ti嫁橱，從而可減小α固溶體內(nèi)的含碳量，提高馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度扭妖，并可促使減少組織內(nèi)的殘余奧氏體數(shù)量（達(dá)7％～10％）环起。此外,減小含碳量可促使獲得韌性較好的母體，并可導(dǎo)致提高應(yīng)力源內(nèi)的松弛程度捆革，這對(duì)模具鋼工作過(guò)程甚為重要娘扩。

　　在用形成碳化物的活性元素（Mo，V壮锻，Ti等）合理的合金化基礎(chǔ)上琐旁，研制了有效的組織強(qiáng)化機(jī)理。它可保證改善模具鋼的綜合性能猜绣，部分減小鋼內(nèi)碳化物成因的化學(xué)成分不均勻性灰殴，并可排除或難于使鉻原子從固溶體內(nèi)轉(zhuǎn)移到碳化物中。

　　上述元素的難熔碳化物在淬火溫度t淬＝1040～1080℃時(shí)未溶解掰邢，可保證奧氏體保持較細(xì)晶粒牺陶，從而有較高的抗脆性破壞水平和抗彎強(qiáng)度水平。此外辣之，在r→α轉(zhuǎn)變時(shí)增加最分散的MC類(lèi)型碳化物的體積份額掰伸，可提高馬氏體形核中心的數(shù)量，從而同樣促使馬氏體轉(zhuǎn)變溫度M始怀估、M終的提高和晶粒的細(xì)化狮鸭，并使模具在使用時(shí)其切削刃的金屬難于流動(dòng)，從而提高模具的耐磨性多搀。

　　馬氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度M始和終了溫度M終與模具鋼成分和淬火溫度的變化曲線(xiàn)

　　2．沖裁模模具鋼的化學(xué)成分

　　已確定,在含6％～12％Cr的模具鋼內(nèi),活性元素特別是Ti(達(dá)0.7%)歧蕉，與Mn、Cr和Mo最佳結(jié)合虾驰，可促使形成較高質(zhì)量的組織相憎唯，并可提高模具鋼的強(qiáng)度（σb≥3400MPa～3600MPa），耐磨性和耐熱性(t≥450～500℃)统褂。含0筛粘。2%～0。9%鉬稼掏，可抑制分散的脆性顆粒沿馬氏體晶界析出熊倡，并可明顯提高模具鋼在淬火和回火后的沖擊韌性搅谆。釩與鈦可細(xì)化晶粒提高模具鋼的耐磨性。釩與鉬讳帆、硅可保證模具鋼各種性能的滿(mǎn)意結(jié)合阀温，而在添加鈦時(shí)可提高它們對(duì)耐磨性影響的效果。

　　用形成碳化物的活性元素合金化的高鉻對(duì)淬火時(shí)過(guò)熱的敏感性較小置狠，保證細(xì)晶粒的淬水溫度區(qū)域被顯著擴(kuò)大啡笑，從而可建立碳化鉻和其它元素在奧氏體內(nèi)較大溶解的條件。

　　統(tǒng)計(jì)處理鉻的分布數(shù)據(jù)表明黄鳍，添加鈦可促使擴(kuò)大鉻在固溶體內(nèi)的濃度區(qū)間推姻，并使其右移，從而證明用形成碳化物過(guò)程中獲自由的鉻框沟，可提高模具鋼金屬母體的合金度藏古。

　　淬火后鉻的分布區(qū)間 1.Crl2MoV鋼 2.Cr5V3SiTi鋼 3.Cr12MOSiMi鋼 4.Cr3MnVTi鋼 n.Cr的分布頻率 在上述研究的基礎(chǔ)上,研制出三種沖裁模模具鋼的合理化學(xué)成分。  

　　3．新型模具鋼的機(jī)械性能 　

　　已確定忍燥，在含鉻量3％以上的模具內(nèi)拧晕，形成碳化物較活性的元素與錳、鉻和鉬最佳結(jié)合梅垄，可提高模具鋼在熱處理后的強(qiáng)度和耐磨性厂捞。

　　所研究的模具鋼在傳統(tǒng)淬火后的組織，由馬氏體队丝、殘余奧氏A殘和碳化物MC所組成蔫敲。當(dāng)不能保證所需的臨界冷卻溫度情況，同樣可能形成下貝氏體類(lèi)型的組織炭玫。回火到工作硬度60~62HRC貌虾，將導(dǎo)致殘余奧氏體的部分分解和碳化物相含量的增加蕴莉。淬火和回火，組織的各組元之間關(guān)系主要取決于模具鋼的化學(xué)萬(wàn)分和其熱處理規(guī)范革秩。

　　已確定,阻礙碳化物對(duì)鋼內(nèi)實(shí)際奧氏體晶粒長(zhǎng)大作用的溫度區(qū)間為1000-1200oC仓突。實(shí)際奧氏體的晶粒大小將顯著影響到馬氏體的分散性和在淬火和回火狀態(tài)下模具鋼的機(jī)械性能。 由于存在碳化鈦焦赋、碳化釩和二次碳代鉻绊削，故在淬火和回火后被研究鋼內(nèi)的碳你物相較Crl2MoV鋼內(nèi)的分散。

　　在Cr5V3SiTi鋼和Crl2MoSiTi鋼中鲁磺，碳化物含量較傳統(tǒng)模具鋼Crl2MoV內(nèi)的多制棉。在Crl2MoV鋼內(nèi)的細(xì)小碳化物數(shù)量（尺寸6μm以下）占碳化物總量的72.4%，而在Cr3MnVTi鋼跋园、Cr5V3SiTi鋼和Crl2MoSiTi鋼內(nèi)的碳化物數(shù)量分別占89.8%诸晃，88.02%狼憋，87.1%。

　　在所研究的模具鋼內(nèi)益命，細(xì)小的碳化鈦在淬火溫度時(shí)無(wú)熱動(dòng)力性將鄰近段的元素溶解在自己內(nèi)奖瞳，故可促使碳化物周?chē)Ⅲw積內(nèi)保持相對(duì)的化學(xué)均勻性，從而改善它們?cè)诮饘倌阁w內(nèi)的固定箕慧，也就是可提高模具鋼的強(qiáng)度和耐磨性服球。

　　已確定，Cr5V3SiT鋼和Crl2MoSiTi鋼可使所需使用性能完全保持到回火溫度500~550oC颠焦，從而可應(yīng)用于高速壓力機(jī)上的模具斩熊。這種模具的工作刃允許發(fā)熱到400oC。這些鋼種同樣推薦應(yīng)用于工作在動(dòng)載荷范圍寬廣的模具蒸健，以及使用在高磨損條件下的重載沖裁模座享。

　　Cr3MnVTi模具鋼可用來(lái)制造輕載沖裁模和大批量生產(chǎn)電機(jī)零件的模具。

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