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喷射成形W9(W9Mo3Cr4V)高速钢(化学成分)热变形特性及微观组织变化

发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com 更新时间:2015-02-26
W9Mo3Cr4V高速钢是针对中国国情设计的牌号,其成分设计符合我国钨钼资源的特点,在工艺上,脱碳倾向和过热敏性低,适合我国目前钢厂的生产设备条件和工具厂目前的装备及使用条件。

 高速钢作为一种高速切削用刀具材料,自20世纪初问世以来,一直得到广泛的应用。机械制造业的迅猛发展,对传统高速钢提出了更高的要求,即更优良的热硬性、耐磨性和冲击韧度。高速钢行业本身的竞争,也促进高速钢生产厂家采用新的工艺以提高高速钢的工艺及使用性能。喷射沉积技术是在粉末冶金技术基础上发展起来的,该技术与传统粉末冶金技术相比,将液态金属技术雾化和雾化液滴的沉积自然地结合起来,在一步冶金操作中完成,可省去粉末成型工序过程,进一步降低生产成本及含氧量,为获得良好的性能提供准备。相对传统铸锻高速钢,用喷射沉积制备的高速钢在沉积态晶粒组织细小,可获得较好的力学性能。但喷射沉积高速钢存在孔隙,碳化物分布不均匀等问题,阻止了力学性能的进一步提高。因此,通过压缩方法进一步提高其致密度的后续处理越来越被人们所重视。W9Mo3Cr4V高速钢是针对中国国情设计的牌号,其成分设计符合我国钨钼资源的特点,在工艺上,脱碳倾向和过热敏性低,适合我国目前钢厂的生产设备条件和工具厂目前的装备及使用条件。本文研究热压缩对喷射沉积W9高速钢的致密化作用及在不同实验参数下的变形能力,探讨喷射沉积W9高速钢的热压缩参数及其对热变形的影响。

喷射沉积W9高速钢化学成分(质量分数,%)为:0.770.87C3.804.40Cr1.301.70V8.509.50W2.703.30Mo,在超音气体雾化沉积设备上制备,合金在真空下感应熔化。合金液的温度使用红外热电偶监控。熔融金属在过热度为150℃、2.5MPa的气体压力下雾化沉积。对所得的喷射沉积W9高速钢取样后进行热压缩试验,利用线切割技术沿沉积方向从沉积态合金中切取尺寸为Φ10mm×10mm的压缩试样若干,压缩试样经车床车光表面,经磨床磨平两个端面。热压缩设备为Gleeble-1500热力模拟试验机。实验变形温度为900100011001200℃;应变速率为0.11.0s-1;变形量为50%。试样以10/s的加热速度加热到不同变形温度,保温3min后开始压缩,同时记录应力-应变曲线数据,变形结束后随炉冷却。
喷射沉积高速钢的应力-应变曲线表明,随着变形温度的下降或应变速率的提高,峰值应力增加。喷射沉积技术使W9高速钢的变形能力得到改善,热压缩温度为1000℃、应变速率为0.1s-1、变形量为50%时,材料表面光滑无裂纹。在应变速率不变时,变形温度的升高使晶粒变形更为充分;当温度高于再结晶温度时,再结晶的发生使材料变形能力得到改善;温度高于再结晶温度时,随着应变速率的增加,再结晶更为充分,材料变形能力得到进一步改善。

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