【摘 要】
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D7模具钢,碳及合金元素含量高;易产生粗大的莱氏体组织,合金元素易偏析。用粉末冶金方法制备可改善其组织,但该方法生产成本高。本研究采用中频感应炉熔炼+炉外精炼+真空脱气
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D7模具钢,碳及合金元素含量高;易产生粗大的莱氏体组织,合金元素易偏析。用粉末冶金方法制备可改善其组织,但该方法生产成本高。本研究采用中频感应炉熔炼+炉外精炼+真空脱气+电渣重熔+锻轧工艺来制备。在炉外精炼过程加入稀土进行孕育处理,对电渣重熔钢锭进行高温均质化处理。解决了合金元素偏析问题。在此基础上,系统地研究了钢水孕育处理工艺、钢锭均质化工艺、热处理工艺对组织及性能的影响规律以及D7钢的高温变形行为,主要获得以下结论:(1)D7钢水在真空脱气后加入稀土进行孕育处理,改善了钢中夹杂物的形态和分布,提高了钢的纯净化水平;破坏了钢中共晶碳化物的网格结构。从而减小了碳化物尺寸、降低了碳化物不均度。(2)稀土元素的加入,是通过增加形核率和聚集在晶界处来减缓晶粒的长大,进一步细化晶粒,从而提高钢材的强度、塑性和韧性。(3)利用JMatPro软件计算了D7的液固相图,结合铸态试样均质化分解实验,确定了D7的均质化温度为1180℃。(4)采用Gleeble3800进行了D7的高温拉伸试验,根据试验数据绘制了高温面缩率曲线,得到了D7易高温变形的温度区间为1000-1060℃。(5)获得了D7钢的最佳热处理工艺:1100℃~1125℃淬火+520~550℃回火。通过采用上述最佳工艺参数,制得的相同硬度D7模具钢,其耐磨性优于国外粉末冶金方法制备的同类钢K190。
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