【正文】 %以上，鉻是這類鋼的重要 第 6 頁(yè) 共 37 頁(yè) 合金元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常不大于 5%。 冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等 [5]。模具的質(zhì)量直接影響著壓力加工工藝的質(zhì)量、產(chǎn)品的精度產(chǎn)量和生產(chǎn)成本、而模具的質(zhì)量與使用壽命除了靠合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工精度外，主要受模具材料和熱處理的影響。 用于加 工 赤熱金屬或液態(tài)金屬，使之凝固成形 [4]。 3Cr2W8V 鋼含有較多碳化物形成元素 ， 且鉻、鎢均能提高臨界點(diǎn)和回火穩(wěn)定性 [2] ， 因而具有較高的抗熱疲勞性和高溫機(jī)械性能 ， 但經(jīng)常規(guī)熱處理工藝處理后的 3Cr2W8V 鋼模具在使用中經(jīng)常發(fā)生早期 脆斷 ， 降低了模具的使用壽命 ,給生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，若能改善 3Cr2W8V 鋼的熱處理工藝 ， 使合金元素充分發(fā)揮作用 ，則可有效地提高材料的綜合機(jī)械性能 ， 滿足服役條件的要求 ， 提高模具壽命 [3]，因而本課題旨在探討合金元素和熱處理制度對(duì) 3Cr2W8V 鋼組織和性能的影響，希望能夠得到更好的工藝來(lái)滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì) 3Cr2W8V 鋼的要求，獲得更好的力學(xué)和機(jī)械方面的性能。汽車、拖拉機(jī)、電器、電機(jī)、儀器、儀表、電子等行業(yè)有 60%80%的零件需用模具加工，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平 [1]。結(jié)果表明： 3Cr2W8V 預(yù)處理工藝可以采用快速球化退火，淬火采用 1100℃較為合適，淬火時(shí)間為 2040min 回火溫度在550600℃得到的組織都比較好，回火時(shí)間一般為 40min，獲得回火馬氏體組織，根據(jù)回火溫度的不同，硬度區(qū)間在 5260HRC 區(qū)間內(nèi)變化。 本文設(shè)計(jì)了 3Cr2W8V 鋼的不同的淬火和回火工藝方案，并進(jìn)行了一系列熱處理工藝試驗(yàn)。 第 1 頁(yè) 共 37 頁(yè) 合金元素和熱處理制度對(duì) 3Cr2W8V 鋼組織和性能的影響 摘 要 ： 3Cr2W8V 鋼是一種用途廣泛的鎢系熱作模具鋼，在高溫下有較高的強(qiáng)度和硬度。鑒于目前該鋼經(jīng)常規(guī)熱處理工藝后熱疲勞性能較差，容易失效的現(xiàn)狀，有必要對(duì) 3Cr2W8V 鋼的熱處理工藝進(jìn)行研究和改善。運(yùn)用力學(xué)性能測(cè)試、顯微組織結(jié)構(gòu)分析、 X 射線衍射分析等方法 , 就合金成分、不同熱處理工藝對(duì) 3Cr2W8V 鋼的組織和力學(xué)性能的影響進(jìn)行系統(tǒng)研究，找到了 3Cr2W8V 鋼的最佳 熱處理工藝制度。 關(guān)鍵詞 ： 3Cr2W8V，熱處理工藝，合金元素 第 2 頁(yè) 共 37 頁(yè) Influence of alloy elements and heat treatment on the of microstructure and properties of 3Cr2W8V Abstract: 3Cr2W8V steel is a versatile Tungsten hot work die steel, with a high strength and hardness at high temperature . As its poor fatigue performance and failed easily after the conventional heat treatment , it is necessary to do some research and improve the heat treatment process of 3Cr2W8V steel . In This paper ,different quenching and tempering process of 3Cr2W8V steel and a series of heat treatment test were conducted. mechanical tests, microstructure analysis and Xray diffraction analysis were taken to analysis alloy position, and microstructure and mechanical properties of different heat treatment, the best heat treatment of steel 3Cr2W8V was defined. The results showed that: fastball annealing can be used for pretreatment process of 3Cr2W8V, and then quenched at 1100 ℃ for we control the tempering process at 550600 ℃ for 40min ,we can obtain tempered microstructure, the hardness range from 52HRC to 60HRC along with vibration of tempering temperature . Key words: 3Cr2W8V, heat treatment, alloying elements 第 3 頁(yè) 共 37 頁(yè) 目 錄 1 引言 ............................................................... 1 2 模具鋼概述 ......................................................... 5 模具鋼定義 ....................................................... 5 模具鋼的分類 ..................................................... 5 國(guó)內(nèi)外模具鋼研究現(xiàn)狀 ............................................. 7 國(guó)內(nèi)模具鋼現(xiàn)狀 ................................................. 7 國(guó)外模具鋼的現(xiàn)狀 ................................................ 7 3 熱作模具鋼相關(guān)理論綜述 ............................................. 7 熱作模具鋼定義 ................................................... 7 熱作模具鋼分類 ................................................... 7 合金元素對(duì)鋼的影響 ............................................... 8 4 關(guān)于 3Cr2W8V 鋼研究 ................................................. 9 3Cr2W8V 鋼研概述 .................................................. 9 3Cr2W8V 鋼研究現(xiàn)狀 ............................................... 10 5 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法 ................................................ 11 試樣準(zhǔn)備 ......................................................... 11 試樣編號(hào) ........................................................ 11 試樣尺寸 ........................................................ 11 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ........................................................ 11 熱處理設(shè)備及選擇 .............................................. 11 硬度測(cè)定設(shè)備及選擇 ............................................ 12 金相分析設(shè)備 .................................................. 14 X— 射線相分析設(shè)備 ............................................. 15 熱處理工藝方法及選擇 .......................................... 15 6 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 .......................................................... 18 熱處理工藝制度制定 .............................................. 18 等溫球化退火工藝的制定 ........................................ 18 淬火工藝的制定 ................................................ 19 第 4 頁(yè) 共 37 頁(yè) 回火工藝的制定 ................................................ 20 7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 .................................................... 21 硬度 ............................................................ 21 金相分析 ........................................................ 23 X— 射線相分析 ................................................... 25 合金元素對(duì) 3Cr2W8V 影響 .......................................... 30 8 與相關(guān)熱處理進(jìn)行比較 ............................................... 31 9 結(jié)論 .............................................................. 34 參考文獻(xiàn) ............................................................ 35 致 謝 .............................................................. 37 第 5 頁(yè) 共 37 頁(yè) 1 引言 現(xiàn)在隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)得到了迅速發(fā)展，推動(dòng)了 模具鋼的發(fā)展。 3Cr2W8V 鋼是目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的熱模具鋼 ， 模具的服役條件極其惡劣 ，在高溫狀態(tài)承受強(qiáng)烈磨擦和高沖擊力 ， 要求材料具有高的強(qiáng)韌性 ， 抗熱疲勞性和耐磨性。 2 模具鋼概述 2． 1 模具鋼定義 模具鋼是用來(lái)制造冷沖模、熱鍛模壓鑄模等模具的鋼種。 模具是機(jī)械制造、無(wú)線 電儀表、電機(jī)電器等工業(yè)部門(mén)中制造零件的主要加工工具。 2． 2 模具鋼的分類 世界上習(xí)慣把模具鋼按用途歸為三大類 (按照模具材料使用的條件 )：冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼。冷作模具 鋼 ， 按其所制造 模 具的工作條件，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬 硬性和其他工藝性能。但對(duì)于一些耐磨性要求很高，淬火后變形很小模具用鋼，最高鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá) 13%，并且為了形成大量碳化物，鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很高，最高可達(dá) %%。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等 。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機(jī)械應(yīng)力外，還要承受反復(fù)受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應(yīng)力。對(duì)于壓鑄模用鋼 ， 還應(yīng)具有表面層經(jīng)反復(fù)受熱和冷卻不產(chǎn)生裂紋，以及經(jīng)受液態(tài)金屬流的沖擊和侵蝕的性能。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。塑料模具用鋼要求具有一定的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性等性能。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強(qiáng)度的模具可選用冷作模具鋼。這在塑料模具初期更加明顯，如今已日趨 正規(guī)和高級(jí)。 (