两种新型Mo-W热作模具钢的回火性能比较

　　热作模具钢主要被用于压铸模、锻模、挤压模等专用模具的制造，在服役过程中，往往承受着循环往复的冲击载荷，为减少整体开裂风险，要有较高的冲击性能;在高温摩擦条件下为保持尺度精度，必须具备较高的硬度。传统热作模具钢一般选用Cr-Mo-V系马氏体型合金钢，这类模具钢因优良的力学性能配比而倍受青睐。但Cr-Mo-V系热作模具钢也有其自身的性能短板：热导率不高，这将极大地限制产品的生产效率。鉴于此，上海大学模具钢课题组以进口高热导率热作模具钢HTCS-130的合金化思路为基础，合理优化成分配比，设计了两种新型钢种HDCM和HDLM用以预研。对这两种新型高热导率热作模具钢进行组织和二次硬化性能的研究，以便对此一系列新钢种的性能有一定的了解。

　　两种试验钢的制备采用如下步骤：熔炼-电渣重熔-多向锻造-退火。将配比好的合金炉料放置于中频感应炉熔炼，浇铸钢锭。多向锻造时将钢锭加热至1200～1250℃，终锻温度900～1000℃，锻造成尺寸规格为60mm×60mm×1500mm的长方体钢锭，而后在820～870℃温度下进行退火处理，保温10h，炉冷至室温。

　　钢号CMnSiCrWMoV

　　HDCM0.340.110.040.151.724.80.02

　　HDLM0.480.130.050.141.743.30.87

　　对尺寸规格为60mm×60mm×250mm的HDCM钢和HDLM钢进行真空淬火热处理，淬火热处理在真空油淬炉中进行，淬火工艺为：分别在650、850℃各预热40min，然后加热到1080℃保温1h，油冷到室温。分别从这两种钢的淬火态钢锭中切取硬度试样和冲击试样。对切取的硬度试样和冲击试样进行不同温度回火试验，研究回火温度对组织、硬度和冲击性能的影响，回火制度采用2次2h。

　　结果表明： 两种试样钢的马氏体相变临界冷速分别为8℃/s和9℃/s，1080℃真空油淬后两种钢的组织为板条上贝氏体。经回火后，二者均具有非常明显的二次硬化效应，硬化峰值均出现在580℃，在此状态下合金碳化物的早期弥散析出极大地提升了两者的硬度。冲击性能试验结果表明：两种试验钢的韧性变化趋势存在明显差异，HDLM钢的冲击性能远远低于HDCM钢，这主要是由于VC沿晶界偏聚粗化使HDLM钢的内应力集中。