精密喷射成形HM1热锻模具的组织与性能.pdf

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1、实用研究种铸造及有色合金2012年第32卷第2期精密喷射成形HM1热锻模具的组织与性能程永奇禹威·孙友松张鹏汪存龙(1．广东工业大学材料与能源学院；2．广州市特种承压设备检测研究院)摘要采用金相显微镜、扫描电镜、X射线以及性能测试等方法，对精密喷射成形HM1热锻模具的显微组织和力学性能进行了研究，并与铸态模具进行比较。结果表明，采用精密喷射成形可获得表面质量良好、轮廓清晰的HM1热锻模具，所制得的模具平均致密度达99．5％；喷射态晶粒尺寸平均约为15fm，晶粒得到了明显细化；在520℃经2h回火处理后，喷射态硬度达HRC54，而铸态仅为HRC4

2、9。压缩断口分析表明，铸态为脆性断裂与韧性断裂共存的混合型断裂，喷射态呈现典型的韧性断裂模式。关键词精密喷射成形；热锻模具；致密度；微观组织；力学性能中图分类号TG249．9文献标志码A文章编号1001—2249(2012)02—0127—04MicrostructureandPropertiesofHM1HotForging．DieProcessedbyPrecisionSprayFormingChengYongqi，YuWei，SunYousong，ZhangPeng，WangCunlong(1．FacultyofMaterialandEn

3、ergy，GuangdongUniversityofTechnology；2．GuangzhouSpecialPressureEquipmentInspectionandResearchInstitute)Abstract：Inordertodevelopthetechnologyofrapidlyprecisionsprayformingtooling，microstructureandmechanicalpropertiesofHM1hotforgingdieprocessedbyprecisionsprayformingwereinves

4、tigatedbyOM(opticalmicroscope)，SEM(scanningelectronmicroscope)，XRD(X-raydiffraction)andme—chanicaltesting，andwerecomparedwiththoseofoneprocessedbyconventionalcastingtooling．TheresultsindicatethattheHM1hotforgingdiewithgoodsurfacequalityandclearoutlinecanbepro—duced，andtheave

5、ragerelativedensityreaches99．5％．Thegrainsizeinsprayingformedtoo1isapprox—imately15fm，comparedwithabout100Ⅱmincastingtool，significantlyrefined．Aftertemperingat520℃for2hours，thehardnessofthesprayingformedspecimenisHRC54，whileitisonlyHRC49inthecastingspecimen．Thefractureanalysi

6、sshowsthatthecastingspecimenexhibitsthemixturefrac—turewithbrittlefractureandductilefracture，andthetypicalductilefractureispresentedinthesprayformedspecimen．KeyWords：PrecisionSprayForming，HotForgingDie，RelativeDensity，Microstructure，MechanicalProperties精密喷射成形(PrecisionSprayF

7、orming)是在传命可达75万件，生产准备时间也显著缩短，生产成本降统喷射成形技术基础上发展起来的利用快速凝固和快低了25％～3O％[7]。Lin等[9]对喷射成形制作模具的速原型技术的原理制备高性能工具、模具的先进技术，研究表明，喷射成形能够改善材料组织，所制备的锻模其不但具备传统喷射成形制备材料的优点，还克服了传寿命提高达180％。Yang等L1采用精密喷射成形统喷射成形所制备材料为非致密体的缺陷，并与快速原工艺，实现了高合金模具钢的近净成形，消除了晶问粗型技术相结合，实现工具、模具的快速制造，所制备的工大的网状碳化物组织，新型模具钢中钒

8、含量高达4．1％，具、模具无需后续致密化、塑性加工以及机械加工或仅具有极好的耐磨性，寿命比传统制模提高了125％，工需少量机械加工即可使用，是一种典型