高速钢原材料共晶碳化物不均匀度技术条件及对力学性能影晌?

高速钢原材料共晶碳化物不均匀度技术条件及对力学性能影晌?

        实验和生产实践表明，当工模具共晶碳化物级别由3级增加N5级时，力学性能分别降低：18％~22％0"15％~20％7"b、2％~18％K1c和20％~30％CZk等值，且易引起锻裂、淬裂和热处理畸变及使用过程发生疲劳断裂事故。因此，一般高速钢工模具共晶碳化物级别控制在≤3级，高精度工模具控制在1~2级。对高速钢原材料进行锻造，可达到要求级别技术条件，具体如表1、表2所示。表1 高速钢原材料共晶碳化物不均匀度技术条件

表2 W18CI4V高速钢共晶碳化物不均匀度对力学性能影响

 

高速钢原材料锻造可改变共晶碳化物形貌
       高速钢属莱氏体钢，合金碳化物约占总重量的15％～20％，共晶碳化物硬而脆，是脆性相。钢锭虽经开坯轧制、压延，但碳化物沿轧制方向呈带状、网状、大颗粒状或堆集状分布，因此，碳化物形状严重影响钢的物理、化学和冷热加工性能及工模具使用寿命。只有通过锻造击碎共晶碳化物，变脆性相为强化相。因粗大共晶碳化物割断了金属基体连续性，增加脆性，降低韧性，加大高速钢锻造难度。高速钢具有导热性差、塑性低、变形抗力大、锻造温度窄、淬透性高和变形发热效应大等特点，应严格制订合理锻造工艺。锻前对原材料进行低倍组织、碳化物级别和表面质量检查及探伤检查。当原材料缩孔或中心疏松≥2级时，将引起端面十字裂纹或中心裂纹；当原材料表面有裂纹或折叠，镦粗时将扩展成大裂纹；原材料共晶碳化物级别太高，即使反复镦造也难达到低级别要求，因此，应选用共晶碳化物适宜级别来锻造。锻坯低温人炉，二级预热，均匀加热，充分透烧，缓慢升温，严格控制锻造加热温度、始锻和终锻温度(见表3)，严防出现“表熟里生、里熟表生、阴阳面和两头白而中间黑”等“夹生”加热缺陷，以防锻裂。采用双十字形变向镦拔锻造法，最后锻造成形后改变锻造方向，形成工模具所需的合理的锻造纤维组织流线分布，该纤维组织相当稳定，经最终热处理仍可保留，增强工模具刚性和抗击打能力。

表3 常用高速钢制工模具钢坯热加工工艺参数

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