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噴射成形W9(W9Mo3Cr4V)高速鋼(化學成分)熱變形特性及微觀組織變化
發布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間:2015-02-26
W9Mo3Cr4V高速鋼是針對中國國情設計的牌號,其成分設計符合我國鎢鉬資源的特點,在工藝上,脫碳傾向和過熱敏性低,適合我國目前鋼廠的生產設備條件和工具廠目前的裝備及使用條件。
?高速鋼作為一種高速切削用刀具材料,自20世紀初問世以來,一直得到廣泛的應用。機械制造業的迅猛發展,對傳統高速鋼提出了更高的要求,即更優良的熱硬性、耐磨性和沖擊韌度。高速鋼行業本身的競爭,也促進高速鋼生產廠家采用新的工藝以提高高速鋼的工藝及使用性能。噴射沉積技術是在粉末冶金技術基礎上發展起來的,該技術與傳統粉末冶金技術相比,將液態金屬技術霧化和霧化液滴的沉積自然地結合起來,在一步冶金操作中完成,可省去粉末成型工序過程,進一步降低生產成本及含氧量,為獲得良好的性能提供準備。相對傳統鑄鍛高速鋼,用噴射沉積制備的高速鋼在沉積態晶粒組織細小,可獲得較好的力學性能。但噴射沉積高速鋼存在孔隙,碳化物分布不均勻等問題,阻止了力學性能的進一步提高。因此,通過壓縮方法進一步提高其致密度的后續處理越來越被人們所重視。W9Mo3Cr4V高速鋼是針對中國國情設計的牌號,其成分設計符合我國鎢鉬資源的特點,在工藝上,脫碳傾向和過熱敏性低,適合我國目前鋼廠的生產設備條件和工具廠目前的裝備及使用條件。本文研究熱壓縮對噴射沉積W9高速鋼的致密化作用及在不同實驗參數下的變形能力,探討噴射沉積W9高速鋼的熱壓縮參數及其對熱變形的影響。
噴射沉積W9高速鋼化學成分(質量分數,%)為:0.77~0.87C,3.80~4.40Cr,1.30~1.70V,8.50~9.50W,2.70~3.30Mo,在超音氣體霧化沉積設備上制備,合金在真空下感應熔化。合金液的溫度使用紅外熱電偶監控。熔融金屬在過熱度為150℃、2.5MPa的氣體壓力下霧化沉積。對所得的噴射沉積W9高速鋼取樣后進行熱壓縮試驗,利用線切割技術沿沉積方向從沉積態合金中切取尺寸為Φ10mm×10mm的壓縮試樣若干,壓縮試樣經車床車光表面,經磨床磨平兩個端面。熱壓縮設備為Gleeble-1500熱力模擬試驗機。實驗變形溫度為900、1000、1100和1200℃;應變速率為0.1、1.0s-1;變形量為50%。試樣以10℃/s的加熱速度加熱到不同變形溫度,保溫3min后開始壓縮,同時記錄應力-應變曲線數據,變形結束后隨爐冷卻。
噴射沉積高速鋼的應力-應變曲線表明,隨著變形溫度的下降或應變速率的提高,峰值應力增加。噴射沉積技術使W9高速鋼的變形能力得到改善,熱壓縮溫度為1000℃、應變速率為0.1s-1、變形量為50%時,材料表面光滑無裂紋。在應變速率不變時,變形溫度的升高使晶粒變形更為充分;當溫度高于再結晶溫度時,再結晶的發生使材料變形能力得到改善;溫度高于再結晶溫度時,隨著應變速率的增加,再結晶更為充分,材料變形能力得到進一步改善。
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