圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验10Ni3MnCuAl钢是我国应用最广泛的Ni-Al-Cu系时效硬化型预硬化塑料模具钢,该钢相当于日本大同特殊钢NAK80钢,具有更加优异的抛光性能、切削加工性能以及焊接性能。虽然我国对10Ni3MnCuAl钢开展了广泛生产试制及工艺研究,但是产品性能仍不尽理想,和日本大同特殊钢产品存在差距。为此,本课题通过10Ni3MnCuAl钢固溶工艺对其组织和性能的影响研究,获得可用于指导该钢预硬化的工艺制定。
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验试验材料采用电炉+LF+VD+电渣重熔生产,其化学成分(质量分数,%)为0.15C,0.26Si,1.56Mn,3.0Ni,0.89Cu,0.24Mo,0.013P,0.0007S,1.05Al,余量Fe。将钢材加工成不同尺寸要求的试样后进行固溶工艺处理,进行正交试验。针对不同温度,进行了800~940℃之间温度范围的试验研究;针对不同固溶时间,进行0.5~4h不同时间试验研究;针对不同冷却方式,进行了固溶空冷和固溶炉冷的对比试验。同时,进行了硬度、金相、晶粒度、冲击韧性、拉伸性能检验。结果表明:
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验随着固溶温度升高,固溶硬度和冲击韧性呈现先升高后降低的趋势,最佳固溶温度出现在870℃。
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验随着固溶时间延长,10Ni3MnCuAl钢在830~910℃之间的力学性能呈先升高后降低趋势,最佳固溶时间为2h。
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验固溶冷却方式对10Ni3MnCuAl钢的组织和性能存在很大的影响。固溶空冷获得板条马氏体为主的组织,固溶炉冷获得粒状贝氏体为主的组织。板条马氏体具有比粒状贝氏体组织更优异的硬度、强度、塑性和韧性,尤其是冲击韧性。
圆钢10Ni3MnCuAl钢固溶工艺的试验10Ni3MnCuAl钢在830~910℃固溶2h,具有更优异的力学性能:屈服强度达到872.7~894.2MPa,抗拉强度达到1313.0~1330.3MPa,断后伸长率达到14.0~14.5%,断面收缩率达到65.0%~66.3%,冲击功达到158~180J。