1.2367熱作模具圓鋼的組織和性能

隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的零件采用壓鑄、熱擠壓、熱鍛等熱加工成形工藝。目前，我國廣泛應(yīng)用的熱作模具鋼主要是H13鋼，以下介紹的1.2367鋼是德國牌號的熱作模具鋼，在國內(nèi)的應(yīng)用較少，其合金成分在H13鋼的基礎(chǔ)上增加了Mo的含量，同時降低了Si和V的含量，使其具有均勻的組織，良好的高溫強度、良好的韌性，可用作熱擠壓模、溫鍛模和壓鑄模具和其他的熱成型模具?？蒲腥藛T通過對不同截面的1.2367熱作模具圓鋼退火組織、沖擊韌性及碳化物類型進行研究，為該鋼的應(yīng)用及推廣提供依據(jù)。

試驗材料取自正常生產(chǎn)的1.2367鍛制圓鋼，其直徑分別為Φ96mm、Φ152mm和Φ222mm。試驗鋼的主要工藝流程為30tEAF-LF-VD-澆注Φ200mm電極→電渣重熔為Φ480mm的電渣錠→3150t快鍛+1800t精鍛聯(lián)合成材→均勻化處理→球化退火。試驗鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)，%）為：C0.38，Si0.40，Mn0.40，Cr5.0，Mo3.0，V0.50，S0.004，P0.010。

沿圓鋼截面，分別在外緣、1/2半徑處和心部截取適當大小的金相試樣和沖擊試樣。金相試樣經(jīng)磨拋后用4%的硝酸酒精溶液侵蝕，觀察其退火組織，并根據(jù)NADCA207-2003標準對試驗鋼進行帶狀組織及退火組織評級。采用NI500C型沖擊試驗機進行沖擊性能檢驗，沖擊試樣在箱式電阻爐中進行熱處理后根據(jù)NADCA207-2003標準中7mm×10mm×55mm無缺口沖擊試樣進行沖擊韌性試驗，其熱處理工藝為：在1030℃下保溫30min，油淬至室溫，再在610℃下回火兩次，每次2h。采用硬度計測定沖擊試樣的硬度，采用掃描電鏡觀察其斷口形貌，并采用掃描電鏡對退火后試驗鋼的碳化物類型及成分進行分析。試驗結(jié)果表明：

（1）1.2367鋼球化退火組織均為鐵素體基體上均勻分布著球狀合金碳化物，且碳化物分布均勻。按北美壓鑄協(xié)會標準NADCA207-2003圖譜評定，Φ96mm、Φ152mm和Φ222mm圓鋼截面的外緣、1/2半徑處及心部帶狀組織及退火組織均達到可接受范圍，且外緣的顯微組織稍好于1/2半徑處及心部組織。

（2）1.2367鋼調(diào)質(zhì)后的沖擊韌性較好。Φ96mm、Φ152mm和Φ222mm圓鋼截面的外緣、1/2半徑處及心部單個沖擊值均在320J以上，韌性遠高于NADCA207-2003對高級壓鑄模具鋼韌性的要求，且外緣的沖擊韌性稍好于1/2半徑處及心部。