1　沖裁模模具鋼組織的強化機理

　　在沖裁板件時现碰，由于單位負荷較大（≥200MPa）土铺、被沖裁材料的應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜出刷，在分離過程中模具切削刃的發(fā)熱溫度較高（200℃），故沖裁模的耐用度在大多數(shù)情況不能滿足板料沖壓生產(chǎn)的要求姨裸。

　　為提高沖裁模的耐用度秧倾，研制了三種新型模具鋼。它是通過提高模具鋼內(nèi)的碳化物相數(shù)量和改變其類型傀缩，達到最大提高沖裁模耐用度的那先。但是，因提高了碳化物的不均勻性扑毡，這時模具鋼的機械性能可能變壞胃榕，因此，必須在模具鋼內(nèi)同時添加某些活性元素瞄摊，例如勋又，釩和鉬可改善組織內(nèi)各元素的分布，并且可提高模具鋼的物理機械性能和使用性能颈缆。鉬可部分替換碳化物內(nèi)的鉻原子葡料，而釩可減小合金滲碳體的總量汗钳，從而可促使顯著減小模具鋼微體積內(nèi)的化學成分和碳化物的不均勻性。

　　形成的碳化物M7C3與顯著數(shù)量的鉻（達8％～9％）有關(guān)系佃贞，從而常降低合金化的效果磺瓤。為排除這種現(xiàn)象，在鋼內(nèi)必須添加0.4％～0.8％Ti隶俄，從而可減小α固溶體內(nèi)的含碳量设连，提高馬氏體轉(zhuǎn)變點的溫度，并可促使減少組織內(nèi)的殘余奧氏體數(shù)量（達7％～10％）剿蹦。此外,減小含碳量可促使獲得韌性較好的母體蛀蜀，并可導(dǎo)致提高應(yīng)力源內(nèi)的松弛程度，這對模具鋼工作過程甚為重要叹盼。

　　在用形成碳化物的活性元素（Mo报斗，V，Ti等）合理的合金化基礎(chǔ)上运杭，研制了有效的組織強化機理夫啊。它可保證改善模具鋼的綜合性能，部分減小鋼內(nèi)碳化物成因的化學成分不均勻性辆憔，并可排除或難于使鉻原子從固溶體內(nèi)轉(zhuǎn)移到碳化物中撇眯。

　　上述元素的難熔碳化物在淬火溫度t淬＝1040～1080℃時未溶解，可保證奧氏體保持較細晶粒躁愿，從而有較高的抗脆性破壞水平和抗彎強度水平叛本。此外沪蓬，在r→α轉(zhuǎn)變時增加最分散的MC類型碳化物的體積份額彤钟，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始跷叉、M終的提高和晶粒的細化逸雹，并使模具在使用時其切削刃的金屬難于流動，從而提高模具的耐磨性云挟。

　　馬氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度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

　　2　沖裁模模具鋼的化學成分

　　已確定,在含6％～12％Cr的模具鋼內(nèi),活性元素特別是Ti(達0.7%)梆砸，與Mn、Cr和Mo最佳結(jié)合园欣，可促使形成較高質(zhì)量的組織相版药，并可提高模具鋼的強度（σb≥3400MPa～3600MPa），耐磨性和耐熱性(t≥450～500℃)幔膝。含0茅铺。2%～0。9%鉬抑驹，可抑制分散的脆性顆粒沿馬氏體晶界析出毕模，并可明顯提高模具鋼在淬火和回火后的沖擊韌性昵诅。釩與鈦可細化晶粒提高模具鋼的耐磨性。釩與鉬腌哎、硅可保證模具鋼各種性能的滿意結(jié)合貌梦，而在添加鈦時可提高它們對耐磨性影響的效果。

　　用形成碳化物的活性元素合金化的高鉻對淬火時過熱的敏感性較小晰淋，保證細晶粒的淬水溫度區(qū)域被顯著擴大尸饵，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)計處理鉻的分布數(shù)據(jù)表明乘儒，添加鈦可促使擴大鉻在固溶體內(nèi)的濃度區(qū)間挠囚，并使其右移，從而證明用形成碳化物過程中獲自由的鉻脖旱，可提高模具鋼金屬母體的合金度堪遂。

　　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

　　3　新型模具鋼的機械性能

　　已確定，在含鉻量3％以上的模具內(nèi)萌庆，形成碳化物較活性的元素與錳溶褪、鉻和鉬最佳結(jié)合，可提高模具鋼在熱處理后的強度和耐磨性.

　　所研究的模具鋼在傳統(tǒng)淬火后的組織,由馬氏體践险、殘余奧氏A殘和碳化物MC所組成猿妈。當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型的組織巍虫∨碓颍回火到工作硬度60~62HRC，將導(dǎo)致殘余奧氏體的部分分解和碳化物相含量的增加占遥。淬火和回火俯抖，組織的各組元之間關(guān)系主要取決于模具鋼的化學萬分和其熱處理規(guī)范。

　　已確定,阻礙碳化物對鋼內(nèi)實際奧氏體晶粒長大作用的溫度區(qū)間為1000-1200oC瓦胎。實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)下模具鋼的機械性能芬萍。

　　由于存在碳化鈦、碳化釩和二次碳代鉻敛意，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鋼中她忱，碳化物含量較傳統(tǒng)模具鋼Crl2MoV內(nèi)的多。在Crl2MoV鋼內(nèi)的細小碳化物數(shù)量（尺寸6μm以下）占碳化物總量的72.4%胶勾，而在Cr3MnVTi鋼园秫、Cr5V3SiTi鋼和Crl2MoSiTi鋼內(nèi)的碳化物數(shù)量分別占89.8%，88.02%爹窥，87.1%峡稿。這與表2內(nèi)獲得的機械性能很吻合，模具鋼的耐磨性試驗結(jié)果和抗壓塑性變形的試驗結(jié)果相吻合。

　　在所研究的模具鋼內(nèi)秧朝，細小的碳化鈦在淬火溫度時無熱動力性將鄰近段的元素溶解在自己內(nèi)领末，故可促使碳化物周圍微體積內(nèi)保持相對的化學均勻性，從而改善它們在金屬母體內(nèi)的固定噩振，也就是可提高模具鋼的強度和耐磨性痘涧。

　　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钻寿，從而可應(yīng)用于高速壓力機上的模具纤壁。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)用于工作在動載荷范圍寬廣的模具捺信，以及使用在高磨損條件下的重載沖裁模酌媒。

　　Cr3MnVTi模具鋼可用來制造輕載沖裁模和大批量生產(chǎn)電機零件的模具。

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