D2耐(nai)(nai)磨(mo)板是(shi)一種高碳(tan)高鉻萊氏體型冷作(zuo)模具(ju)鋼(gang),其特點是(shi):含碳(tan)量高、合金元素多,鋼(gang)中(zhong)存(cun)在大(da)(da)量的碳(tan)化物,具(ju)有高硬度(du)、高耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)、良好(hao)韌性(xing)(xing)及優良的抗(kang)變(bian)形性(xing)(xing)能(neng)。但脆(cui)性(xing)(xing)大(da)(da),變(bian)形抗(kang)力大(da)(da),鍛造溫度(du)范圍較(jiao)窄,脫碳(tan)傾向大(da)(da)。為此(ci),研究了淬(cui)火溫度(du)和冷卻方(fang)式(shi)對D2耐(nai)(nai)磨(mo)板組織和性(xing)(xing)能(neng)影響,獲得(de)D2耐(nai)(nai)磨(mo)板最(zui)佳(jia)淬(cui)火工藝,對于(yu)D2耐(nai)(nai)磨(mo)板的開(kai)發應用,具(ju)有重(zhong)要意義。
顯(xian)然(ran)試驗鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)Si、W和Cr與標準的(de)D2(Cr12MoVCo)耐磨(mo)板(ban)的(de)化(hua)學成分(fen)有相當(dang)大的(de)不同(tong),其中(zhong)(zhong)(zhong)Si的(de)含量(liang)(liang)(liang)達到1.1%,而標準的(de)D2耐磨(mo)板(ban)只含常規的(de)Si量(liang)(liang)(liang),試驗鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)還(huan)加入了一定(ding)量(liang)(liang)(liang)的(de)W,同(tong)時還(huan)把Cr量(liang)(liang)(liang)降低。
將(jiang)棒材坯料采用(yong)(yong)線切割機加工成10mm×10mm×10mm若干(gan)小(xiao)試(shi)(shi)樣(yang)在實驗(yan)室馬弗(fu)爐(lu)進行淬(cui)(cui)火(huo)加熱(re)試(shi)(shi)驗(yan)。為了保(bao)證(zheng)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)原(yuan)始組織一致而不(bu)影響淬(cui)(cui)火(huo)的(de)(de)硬化(hua)特性,對所有用(yong)(yong)于淬(cui)(cui)火(huo)加熱(re)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)都在860℃保(bao)溫(wen)(wen)15min,水冷(leng)至400℃,馬上在730℃保(bao)溫(wen)(wen)60~90min,出爐(lu)空(kong)冷(leng),進行預冷(leng)球化(hua)退火(huo)處(chu)理。將(jiang)之(zhi)前經過退火(huo)處(chu)理的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)分成9組,淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)分別采用(yong)(yong)960、980、1000、1020、1040、1060、1080、1100、1120℃。將(jiang)實驗(yan)室馬弗(fu)爐(lu)升(sheng)溫(wen)(wen)到上述選(xuan)定(ding)的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)后(hou)保(bao)溫(wen)(wen)10min以保(bao)證(zheng)爐(lu)溫(wen)(wen)恒定(ding),為了使被加熱(re)的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)溫(wen)(wen)度(du)準確(que)一致,將(jiang)試(shi)(shi)樣(yang)放入(ru)爐(lu)中熱(re)電偶附(fu)近區(qu)域,保(bao)溫(wen)(wen)40min后(hou)取出,進行不(bu)同加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)和不(bu)同冷(leng)卻方式(shi)(水冷(leng)、油冷(leng)、霧冷(leng)、空(kong)冷(leng))的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)處(chu)理。結果表明:
(1)D2耐磨板隨著淬火溫度的升高,不同冷卻方式都會有硬度峰值。980℃淬火時,4種冷卻方式都出現硬度峰值。油冷條件下,在1020℃淬火出現第二個硬度峰值。當采用霧冷和風冷時,其第二個峰值在1040℃左右淬火出現。
(2)在980~1040℃溫度區間內,馬氏體中飽和的碳和合金元素達到適中的程度,淬火冷卻速度慢時,基體中的殘留奧氏體量較少,試樣硬度主要受馬氏體中的碳和合金元素含量的影響。
(3)在980~1040℃溫度(du)區間內,淬火(huo)冷(leng)速越慢,碳(tan)和合金(jin)元(yuan)素有足夠的(de)時間進行析出,淬火(huo)加(jia)熱(re)溫度(du)越高,溶解的(de)碳(tan)和合金(jin)元(yuan)素越多(duo),冷(leng)卻(que)析出的(de)細小(xiao)碳(tan)化(hua)物越多(duo),產生(sheng)更高的(de)析出強化(hua)。采用(yong)霧冷(leng)方式冷(leng)卻(que),D2耐(nai)磨板不出現(xian)淬火(huo)裂紋,適(shi)合應用(yong)于D2鋼的(de)淬火(huo)冷(leng)卻(que)工藝(yi)。
