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PH25熱作模具鋼真空熱處理工藝研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-10-12
PH25鋼是一種國產新型的H13改進型熱作模具鋼，本項目研究了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性能。
? ?H13鋼在使用溫度不超過600℃時具有良好的冷熱疲勞性。目前其在國內的年產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，國內外的許多學者都在探究和拓展H13鋼的性能，目前低Si高Mo的合金化途徑是改進型H13鋼的發展趨勢。PH25鋼是一種國產新型的H13改進型熱作模具鋼，本項目研究了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性能。
試驗材料為PH25鋼，分別加工成拉伸、沖擊和硬度試樣，試驗材料的化學成分如表1?所示。
表1?試驗鋼用PH5鋼的化學成分（質量分數，%）
C
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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方法》測定，沖擊試驗在ZBC230Z-B型沖擊試驗機上進行。拉伸試驗在CMT5305型萬能試驗機上進行，試棒選用Φ10mm拉伸試棒。硬度試樣尺寸為15mm×20mm×15mm，用HRS-150型數顯洛氏硬度計測定硬度。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，本試驗專門對PH25鋼經不同冷卻方式后的組織及性能進行了研究。試驗選用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。本試驗還進行了預處理對PH25鋼力學性能影響的研究。具體工藝過程：其中一組選用860℃球化退火預處理后，選用1020℃直接氣淬，560℃、600℃兩次回火；另一組不進行預處理，淬火回火工藝同前，然后比較兩者的力學性能。結果表明：
（1）選用1020℃對PH25鋼進行真空淬火，冷卻壓力為4.5×105Pa，直接氣冷能夠使PH25鋼獲得較好的力學性能。
????（2）PH25鋼經過860℃球化退火預處理后，可進一步提高力學性能，其硬度從48.6HRC提高到49.4HRC，屈服強度從1425MPa提高到1467MPa，抗拉強度從1691MPa提高到1743MPa，而塑性和韌性變化不大。
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