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4Cr5MoSiV1,SKD61,H13熱作模具鋼的對比區(qū)別
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-09-16
熱作模具鋼要求材料具有高的淬透性、高溫強度、耐磨性、韌度和足夠的塑性、高的抗熱裂能力和高的耐熔損性能等。國家標準中4Cr5MoSiV1鋼是一種中耐熱韌性鋼，與日本JIS標準SKD61鋼按照成分劃分均屬于美國ASTM標準的H13鋼，其具有良好的抗冷熱疲勞性能，被廣泛應(yīng)用于鋁合金、鎂合金及鋅合金等輕合金壓鑄領(lǐng)域。H13鋼是目前使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼。
熱作模具鋼要求材料具有高的淬透性、高溫強度、耐磨性、韌度和足夠的塑性、高的抗熱裂能力和高的耐熔損性能等。國家標準中4Cr5MoSiV1鋼是一種中耐熱韌性鋼，與日本JIS標準SKD61鋼按照成分劃分均屬于美國ASTM標準的H13鋼，其具有良好的抗冷熱疲勞性能，被廣泛應(yīng)用于鋁合金、鎂合金及鋅合金等輕合金壓鑄領(lǐng)域。H13鋼是目前使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼。國產(chǎn)鋼同進口鋼材相比仍存在淬火開裂、熱疲勞強度低和模具壽命短等問題，使國產(chǎn)熱作模具鋼喪失了競爭優(yōu)勢。為此，對4Cr5MoSiV1和SKD61鋼在抗拉強度、沖擊韌性和析出相等方面進行了研究，同時結(jié)合SEM與EDS分析結(jié)果，探討了兩種鋼強韌性差異的原因，為國產(chǎn)H13鋼性能的改善提供參考。
實驗材料為Φ30mm商業(yè)用退火態(tài)4Cr5MoSiV1和SKD61?鋼，其具體化學成分如表1所示。按GB/T228-2002加工Φ5mm標準拉伸試樣，在CMT4105微機電子萬能試驗機上測定抗拉強度；沖擊韌性實驗采用10mm×10mm×50mmV型缺口沖擊試樣，在JB-30B型擺錘式?jīng)_擊試驗機上測定沖擊功；材料硬度由XHB-3000型布氏硬度計測定。
表1??實驗鋼化學成分（質(zhì)量分數(shù)，%）
|
實驗鋼
|
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
Cr
|
Mo
|
V
|
|
SKD?61
|
0.39
|
0.93
|
0.39
|
0.02
|
＜0.001
|
5.06
|
1.22
|
0.83
|
|
4Cr5MoSiV1
|
0.40
|
1.06
|
0.33
|
0.021
|
0.0035
|
5.13
|
1.32
|
0.86
|
?
采用帶EDS的JSM-6480LV掃描電鏡觀察斷口形貌，以及實驗鋼電解后的析出相和夾雜物。電解工藝：10%乙酰丙酮、1%四甲基氯化銨和甲醇溶液，侵蝕電流80mA/cm2，電解時間10min。實驗結(jié)果表明：
（1）SKD61鋼的晶粒尺寸比4Cr5MoSiV1鋼的更細小，由于細晶強化而改善了其強韌性。
（2）實驗鋼中均存在鎂鋁尖晶石等高硬度夾雜物，但SKD61鋼中的夾雜物尺寸小，數(shù)量少且呈彌散分布。
（3）SKD61鋼中析出的碳化物數(shù)量多，且分布比4Cr5MoSiV1鋼中的情況更均勻。
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