一种新型热冲压模具钢的高温摩擦磨损性能.pdf

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1、第４１卷第２期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅２２０１６年２月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＦｅｂｒｕａｒｙ２０１６一种新型热冲压模具钢的高温摩擦磨损性能黎欣欣，李爽，吴晓春，曹奇（上海大学材料科学与工程学院，上海２０００７２）摘要：将开发的新型热冲压模具钢作为试验钢，常用的热作模具钢Ｈ１３作为对照钢，采用ＢｒｕｋｅｒＵＭＴ-３型高温摩擦磨损设备，同时对试验钢和Ｈ１３钢分别在４００、５００、６００和７００℃进行高温摩擦磨损试验。针对摩擦因数和磨损率两方面的试验结果，从微观角度、磨损机理、化学成分和碳化物类型等方面进行了分析和探讨。研究

2、表明，试验钢的高温摩擦磨损性能优于Ｈ１３钢，温度是影响热冲压模具钢摩擦磨损性能的重要因素，具体体现在氧化层厚度和基体硬度两方面。试验钢的磨损机制主要以氧化磨损和粘着磨损为主，而Ｈ１３钢同时存在氧化磨损、粘着磨损和磨粒磨损。关键词：热冲压模具钢；高温磨损；磨损率；磨损机理中图分类号：TH117．3文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）02-0043-06FrictionandwearbehaviorofanewtypeofhotstampingdiesteelatelevatedtemperatureＬｉＸｉｎｘｉｎ，

3、ＬｉＳｈｕａｎｇ，ＷｕＸｉａｏｃｈｕｎ，ＣａｏＱｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＦｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｓｔｅｅｌａｎｄＨ１３ｓｔｅｅｌｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄａｔ４００，５００，６００ａｎｄ７００℃ｏｎＢｒｕｋｅｒＵＭＴ-３ｗｅａｒｔｅｓｔｅｒ．Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｒｉｃｔｉｏｎｃ

4、ｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｗｅａｒｒａｔｅ，ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｆｒｏｍｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｓｐｅｃｔ，ｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃａｒｂｉｄｅｔｙｐｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｆｏｒｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｓｔｅｅｌａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｆｒｉｃｔｉｏ

5、ｎａｎｄｗｅａｒｂｅｈａｖｉｏｒａｔｅｌｅｖａｔｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅＨ１３ｓｔｅｅｌ，ａｎｄｗｈｉｃｈｃｏｎｃｒｅｔｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｓｉｎｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｏｘｉｄｅｌａｙｅｒ．Ｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌａｒｅｍａｉｎｌｙｏｘｉｄａｔｉｏｎｗｅａｒａｎｄａｄｈｅｓｉｖｅｗｅａｒ，ｗｈｉｌｅＨ１３ｓｔｅｅｌｈａｓｏｘｉｄａｔｉｏｎｗｅａｒ，ａｄｈ

6、ｅｓｉｖｅｗｅａｒａｎｄａｂｒａｓｉｖｅｗｅａｒ．Keywords：ｈｏｔｓｔａｍｐｉｎｇｄｉｅｓｔｅｅｌ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅａｒ；ｗｅａｒｒａｔｅ；ｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ热冲压成形工艺伴随着汽车轻量化而出现，广泛的热作模具钢，也部分应用于制造热冲压模具。本文［１］用于超高强度钢的冲压生产。该工艺是将特殊的对该试验钢和Ｈ１３钢同时进行高温摩擦磨损试验，温高强度钢板加热到Ａｃ３温度以上，并保温一定时间后度分别设定为４００、５００、６００和７００℃。通过对比研究快速移动到模具内冲压，在压机保压状态下通过布置摩擦因数、

7、磨损率、显微硬度、微观组织和形貌等试验有冷却水道的模具对零件淬火，从而获得组织为马氏结果，综合探讨了试验钢和Ｈ１３钢的高温摩擦磨损性［２］体的超高强度冲压件。常用的２２ＭｎＢ５钢板经热冲能的差异及其原因。［３］压之后，抗拉强度甚至能达到１５００ＭＰａ。热冲压模具钢是指专门用于制造热冲压模具的一１试验材料及方法种材料。在工作环境中，热冲压模具钢不仅要与处于试验原始材料均为退火态，试验钢的化学成分为奥氏体化温度的高强度钢板经常接触，而且表面会同（质量分数，％）：０．３～０．５Ｃ、２．０～４．０Ｍｏ、１．０～时受到强烈地摩擦，因而高温摩擦

8、磨损性能是衡量热３．０Ｗ；Ｈ１３钢的化学成分为（质量分数，％）：０．４２Ｃ、［４-６］作模具钢性能优劣的一项关键指标。根据热冲压１．０Ｓｉ、０．３Ｍｎ、５．０Ｃｒ、１．３Ｍｏ、１．０Ｖ。试验钢的热处理模具钢的服役条件，本文所研究的新型