CALDIE钢强韧化热处理工艺研究

发布时间：2018-02-04 18:26

  本文关键词： CALDIE钢 等温淬火 Q-P Q-P-T　出处：《哈尔滨工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：本论文以CALDIE钢这种典型的冷作模具钢为研究对象,主要针对其现实工作中存在的易产生崩角的问题,研究通过等温淬火处理、Q-P处理、Q-P-T处理三种热处理方式实现在不明显降低硬度的前提下提高韧性的目标,并借助X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段对CALDIE钢组织和性能进行了表征,探索了适合CALDIE钢的最佳热处理工艺。首先进行等温淬火处理时,在260℃~300℃进行等温淬火生成下贝氏体组织,下贝氏体铁素体为针状;320℃等温淬火生成羽毛状组织为上贝氏体。对试样XRD测试结果表明等温淬火后残余奥氏体含量在17%~24%之间,相同温度下随着保温时间的延长,残余奥氏体含量减少,表现出的力学性能特征为硬度下降,冲击韧性上升。淬火后试样冲击韧性值为6.6J,在300℃保温5h时冲击韧性值达到最大11.8J,此时硬度值下降到HRC56以下。其次进行Q-P处理可稳定淬火后残余奥氏体,经XRD分析残余奥氏体含量均分布在7%~10%之间,相同温度下,随着保温时间的延长,更多的碳原子从马氏体扩散到奥氏体中,使奥氏体含碳量增大;残余奥氏体含碳量在400℃碳分配5min时达到最大值为0.94%,而后继续保温由于碳分配过程已基本结束,后续发生了碳化物析出过程增大了碳的消耗,奥氏体含碳量下降到0.87%。Q-P处理后硬度值下降不大,韧性值也有提升,在400℃保温5min时韧性值达到最大值9.2J,此时硬度值也在HRC58以上。最后,Q-P处理后在550℃回火1h,残余奥氏体发生分解,残余奥氏体含量已低于5%;由于回火过程析出了合金碳化物可起到强化作用,而马氏体中碳含量降低又会使硬度下降,在两种因素的共同作用下回火后试样硬度值变化不大,由于主要韧性相奥氏体量的减少,韧性值发生了小幅度下降。经等温淬火以及Q-P和Q-P-T处理后试样的韧性均得到了提升,在300℃保温5h时冲击韧性值达到最大11.8J,但硬度值下降较多;经400℃保温5min Q-P处理后韧性值可提高50%,硬度值下降不多,是适合提高CALDIE钢韧性的热处理工艺。
[Abstract]:In this paper, CALDIE steel, a typical cold working die steel, is taken as the research object. Aiming at the problem of easy to produce collapse angle in its practical work, the isothermal quenching treatment and Q-P treatment are studied in this paper. Q-P-T treatment of three heat treatment methods to achieve the goal of improving toughness without obviously reducing hardness, and by means of X-ray diffractometer XRDX, metallographic microscope OM). The microstructure and properties of CALDIE steel were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The optimum heat treatment process suitable for CALDIE steel was explored. Firstly, when isothermal quenching was carried out, the lower bainite was formed by austempering at 260 鈩，

本文编号：1490850