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PH25熱作模具鋼真空熱處理工藝研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-10-12
PH25鋼是一種國(guó)產(chǎn)新型的H13改進(jìn)型熱作模具鋼，本項(xiàng)目研究了PH25鋼的真空熱處理工藝，選擇適合的熱處理工藝以獲得最佳的力學(xué)性能。
? ?H13鋼在使用溫度不超過(guò)600℃時(shí)具有良好的冷熱疲勞性。目前其在國(guó)內(nèi)的年產(chǎn)量和使用量已居熱作模具鋼的首位。但是，由于H13鋼的硅含量較高（1%左右），易引起成分偏析，且塑性也較差。為此，國(guó)內(nèi)外的許多學(xué)者都在探究和拓展H13鋼的性能，目前低Si高M(jìn)o的合金化途徑是改進(jìn)型H13鋼的發(fā)展趨勢(shì)。PH25鋼是一種國(guó)產(chǎn)新型的H13改進(jìn)型熱作模具鋼，本項(xiàng)目研究了PH25鋼的真空熱處理工藝，選擇適合的熱處理工藝以獲得最佳的力學(xué)性能。
試驗(yàn)材料為PH25鋼，分別加工成拉伸、沖擊和硬度試樣，試驗(yàn)材料的化學(xué)成分如表1?所示。
表1?試驗(yàn)鋼用PH5鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
C
|
Si
|
Mn
|
Cr
|
Mo
|
V
|
0.36
|
0.27
|
0.39
|
5.19
|
2.02
|
0.61
|
?
常溫沖擊采用V型缺口矩形試樣，沖擊試樣為10mm×10mm×55mm，按照GB/T229-2007《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》測(cè)定，沖擊試驗(yàn)在ZBC230Z-B型沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。拉伸試驗(yàn)在CMT5305型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試棒選用Φ10mm拉伸試棒。硬度試樣尺寸為15mm×20mm×15mm，用HRS-150型數(shù)顯洛氏硬度計(jì)測(cè)定硬度。用Neophot30型金相顯微鏡觀察顯微組織。
由于工件淬火后的性能與冷卻速度密切相關(guān)，本試驗(yàn)專門對(duì)PH25鋼經(jīng)不同冷卻方式后的組織及性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)選用1020℃作為淬火溫度，冷卻壓力為4.5×105Pa，冷卻方式分別選用直接先預(yù)冷再氣冷（先爐冷至960℃，保溫10min，再氣冷）、氣冷和油冷3種方式。本試驗(yàn)還進(jìn)行了預(yù)處理對(duì)PH25鋼力學(xué)性能影響的研究。具體工藝過(guò)程：其中一組選用860℃球化退火預(yù)處理后，選用1020℃直接氣淬，560℃、600℃兩次回火；另一組不進(jìn)行預(yù)處理，淬火回火工藝同前，然后比較兩者的力學(xué)性能。結(jié)果表明：
（1）選用1020℃對(duì)PH25鋼進(jìn)行真空淬火，冷卻壓力為4.5×105Pa，直接氣冷能夠使PH25鋼獲得較好的力學(xué)性能。
????（2）PH25鋼經(jīng)過(guò)860℃球化退火預(yù)處理后，可進(jìn)一步提高力學(xué)性能，其硬度從48.6HRC提高到49.4HRC，屈服強(qiáng)度從1425MPa提高到1467MPa，抗拉強(qiáng)度從1691MPa提高到1743MPa，而塑性和韌性變化不大。
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