新型工具钢DM7及其应用？

新型工具钢DM7及其应用？

      根据国内外胶合板旋切刀片的使用性能对比和国内的刀片生产工艺条件。 ，需要研制一种新型高强韧性、高硬度工具钢制造胶合板旋切刀片，以代替原国产6CrW2Si钢刀片，使之刀片的使用性能赶上国外先进水平。新型工具钢(暂定名DMT)应具有如下工艺性能和组织及力学性能特点：
(1)具有较好的高温塑性，以便在热轧镶接时刃钢能与刀体A，钢有相近的变形量，使捍接面得到高强度。而且，该钢的淬火温度应不高于950℃ ，以便于国内生产厂利用原有的热处理设备。
(2)通过常规的球化退火和淬火等热处理工艺过程，其显微组织中的剩余碳化物尺寸能细化到0．5 m左右，数量约为10 ；回火后残余奥氏体量应低于10 ．
(3)淬火及200~C回火后硬度为HRC59~62，抗弯强度( )应大于2900N／mm ，冲击韧性(aD应大于603／cm ，300"C时抗回火硬度应不低于HRC57．为此，我们进行了新材料成分设计、冶炼、热处理工艺及组织与性能方面的研究并试制了三批新刀片投入生产使用 经使用考棱证明，DM7钢片的使用寿命是原国产6CrW2Si钢刀片的两倍，已达到国际先进的日本刀片水平。
1 成分设计
拟定DM7钢采用cI—W—Mo—Si—V多元合金化设计．较高的强韧性通过控制碳含量和适量的合金化来获得，良好的热塑性通过控制合金总量来获得，并可保证中温淬火的加热温度。
碳及合金成分设计思路如下：碳：硬度和耐磨性随着碳量升高而升高。但是，碳量过高，弯曲强度和冲击韧性要下降．还会引起显馓组织中碳化物粗化或容易形成网状，以及高温塑性变差等弊端。因此，碳量的实验范国为0．65～0．8．
铬：含一定量的铬能提高强度、硬度，而且．所形成的铬的碳化物能提高耐磨性，另外，铬也使淬透性明显提高。考虑到高温塑性要好．以及中温淬火的工艺性要求．铬含量也不能太高．实验范围为l_5～2．9．
钨、钼 加入钨主要是形成碳化物提高硬度和耐磨性，同时亦可强化基体。加入钼的作用与钨相似，但在存在铬时．加入钼改变了单纯加钨的碳化物类型．有利于提高高温塑性．并可使碳化物容易细化。钒 加入少量的钒形成碳化钒，能有效地阻止钢在加热时的晶粒长大，而且，这种碳化物还会使耐磨性大为提高。
硅：加入一定量的硅．一方面起强化基体作用，提高强度；另一方面也提高了抗回火性。
综上所述，DM7工具钢的实验成分范围确定为 0．65～0．8C，1．5～2．9Cr，l_0～l_5W，0．6～l_0M o，0．2～ 0．6V ．0．6～ 0．8Si．
2 熔炼、锻造及压轧
实验用钢在150kg中频感应炉中熔炼，采用镁砂碱性炉衬。炉科采用6CrWZSi．40Cr或GCrl5钢返回料．用生铁增碳．在精炼期经炉前化学分析碳、硫之后，依次加入钨铁、钼铁、铬铁、钒铁及硅铁进行合金化处理。熔化初期采用低功率送电，使炉料缓慢升温以便进一步去气；精炼期则采用大功率送电，加大钢液搅拌使合金均匀‘并用石灰和荧石反复造渣三次．进一步除渣去气，出钢水温度控制在1 580"C左右。为了保证铸锭凝固结晶过程的正常缩孔，锭模与冒口的尺寸比小于4 t 1，不同炉次各浇注成30kg的铸锭。实验钢的四种不同成分列于表l_
表1 实验用钢四种不同成分’(wt )
实验钢成分变动主要是改变碳含量，铬、钨、钼在设计成分范国内变化，钒和硅变化范围较大。铸锭的显馓组织为马氏体和残余奥氏体，并可明显看出结晶时形成的树枝状晶。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司
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