铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织与性能.pdf

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1、第３９卷第３期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅３２０１４年３月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｒｃｈ２０１４铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织与性能李梦瑶，周杰，余盈燕，卢顺，毕欢（重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０００４４）摘要：在对铸造锻模失效分析和服役条件的基础上，设计了一种用于堆焊模具基体的低合金铸钢的化学成分及热处理工艺，并进行了实际制造和生产试验。利用光学显微镜、电子万能试验机和ＨＤＸ-１００数字式显微硬度计分析了试验铸钢基体堆焊模具服役前后基体的组织和性能。结果表明，服役前后铸钢基体显微组织均为珠光体、铁素

2、体和碳化物；服役后偏析减弱，表面未见显微裂纹。服役后铸钢基体抗拉强度、屈服强度、伸长率及断面收缩率及硬度均有所降低，下降比例分别为３４％、１７％、１７％、３２％及１０％。服役后的试验铸钢基体仍满足堆焊锻模的使用要求，可进行后续再制造。关键词：铸钢基体；堆焊模具；显微组织；力学性能中图分类号：TG142．45文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）03-0113-04Microstructureandpropertiesofcaststeelmatrixofsurfaceddiebeforeandafterse

3、rvicedＬｉＭｅｎｇｙａｏ，ＺｈｏｕＪｉｅ，ＹｕＹｉｎｇｙａｎ，ＬｕＳｈｕｎ，ＢｉＨｕａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｂａｓｅｄｏｎｓｅｒｖｉｃｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｆａｉｌｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃａｓｔｆｏｒｇｉｎｇｄｉｅ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｌｏｗａｌｌｏｙｃａｓｔｓｔｅｅｌｗｅ

4、ｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄｗｈｉｃｈｕｓｅｄｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｆｏｒｇｉｎｇｄｉｅ，ａｎｄａｃｔｕａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｓｔｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｃａｓｔｓｔｅｅｌｍａｔｒｉｘｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｄｉｅｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｄｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｎｄＨＤＸ-１００ｄｉｇ

5、ｉｔａｌｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌｍａｔｒｉｘｉｓｐａｒｔｉｔｅ，ｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｃａｒｂｉｄｅｂｏｔｈｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｄ，ａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｉｓｗｅａｋｅｎｅｄａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅａｆｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｄ．Ａｆｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｄ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｅ

6、ｌｏｎｇａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎａｒｅａａｎｄｍｉｃｒｏ-ｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃａｓｔｓｔｅｅｌｍａｔｒｉｘｄｅｃｒｅａｓｅ３４％，１７％，１７％，３２％ａｎｄ１０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃａｓｔｓｔｅｅｌｍａｔｒｉｘａｆｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｄｓｔｉｌｌｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｄｉｅｓｕｒｆａｃｉｎｇａｎｄｃａｎｂｅｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ．Keywords：ｃａｓｔｓｔｅｅｌｍａｔｒｉｘ；ｓｕｒｆａｃｅｄｄｉｅ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈ

7、ａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ本研究基于一种铸钢基体堆焊制造锻模的方法，和使用要求，设计确定了一套铸钢基体的选材和热处即铸钢仅作为基体，在浇注的模具型腔上采用双金属理工艺，并按照该工艺对铸钢基体堆焊制造锻模进行试层强度硬度梯度连接制备锻模，从而取代模具钢材生产，研究对比了服役前后铸钢基体的组织和性能，验［１］料。该方法的采用可从根本上改变传统的锻模制证了选用的铸钢基体材料的可行性，对铸钢基体双金属造方法，节省传统锻模制造方法必需的自由锻工序、粗堆焊制备热锻模方法的推广使用具有一定的指导意义。加工工序、锻后热处理工序，可以

8、大幅降低锻模制造成本，缩短开发周期。且采用铸造方法来制造热锻模具１试验材料及方法省去了锻造工序，废弃模具可以通过重熔而得到再生堆焊用热模锻铸钢基体材质必须是钢质洁净、组［２］回用，具有成本低、节省资源、能源等优点。铸钢基织均匀、偏析很小且等向性好的优质钢，有高的韧性、体＋堆焊的方法改善了铸造模具容易出现