Kelių karšto apdirbimo štampavimo plienų savybių tyrimas
Buvo išbandytos GMH20, PH25, DIEVAR ir H13 karšto apdirbimo plieno mechaninės savybės ir terminis stabilumas. Rezultatai rodo, kad GMH20 plieno, PH25 plieno ir DIEVAR plieno plastiškumas ir kietumas yra akivaizdžiai geresni nei H13 plieno po vakuuminio terminio apdorojimo tuo pačiu procesu. Apskritai GMH20 ir DIEVAR plienas pasižymi geriausiomis mechaninėmis savybėmis. Be to, pailgėjus laikymo laikui 610 laipsnių kampu, šių keturių rūšių plieno kietumas vis labiau artėja, apie 35 HRC.
H13 plienas yra labai plačiai naudojamas karšto apdirbimo plienas Kinijoje. Šiuo metu mažo Si ir didelio Mo legiravimo metodas yra patobulinto H13 plieno plėtros tendencija. Si redukavimo pranašumai yra šie: (1) ∧ formos arba ∨ formos segregacijos sumažinimas; (2) homogenizuoti makro organizaciją; (3) plonėjantys mikrosukietėjusios struktūros dendritai; (4) Sumažinkite kietėjimo sąsajos komponentų peršalimą kietėjimo metu; (5) Sumažinti eutektinių karbidų kiekį; (6) Austenito kristalų valymas; (7) pagerinti plastiškumą ir tvirtumą; (8) Sumažinti aukštos temperatūros nuovargio įtrūkimų plitimo greitį; (9) Sumažinkite šliaužimo įtrūkimų plitimo greitį; (10) Slopina bainito virsmą aušinimo metu; (11) Padidinkite atsparumą šiluminiam įtrūkimui. Mo didinimo privalumai yra šie: (1) grūdinimosi gerinimas, grūdų ribinio karbido ir bainito transformacijos nusodinimo slopinimas; (2) pagerinti atsparumą grūdinimui; (3) Padidinkite atsparumą aukštai temperatūrai ir valkšnumo stiprumą aukštoje temperatūroje; (4) pagerinti atsparumą šiluminiam įtrūkimui; (5) pagerinti kietumą; (6) eutektinio karbido tobulinimas ir vienodas karbido pasiskirstymas. Tirdami karšto apdirbimo plieno aukštos temperatūros savybes, daugelis mokslininkų naudoja terminio stabilumo testus, kad apibūdintų medžiagos gebėjimą išlaikyti organizacinį stabilumą ir mechaninių savybių, tokių kaip kietumas ir stiprumas, pokyčius dirbant aukštoje temperatūroje.
DIEVAR plienas, GMH20 plienas ir PH25 plienas priklauso mažo Si ir aukšto Mo kiekio pagerintam H13 plienui. Dabar trijų rūšių plienas ir H13 plienas yra termiškai apdorojami kartu, naudojant tą patį terminio apdorojimo procesą, kad būtų galima palyginti keturių rūšių plieno kietumą, mechanines savybes, atsparumą smūgiams ir terminį stabilumą.
Bandymo medžiagos ir metodai
1. Išbandykite medžiagos sudėtį
Bandymo medžiagos buvo GMH20 plienas, PH25 plienas, DIEVAR plienas ir H13 plienas. Keturios medžiagos buvo atitinkamai perdirbtos į tempimo, smūgio ir terminio stabilumo kietumo pavyzdžius. Cheminė tiriamųjų medžiagų sudėtis parodyta 1 lentelėje.
2. Bandymo metodas
Smūgiui kambario temperatūroje buvo naudojamas V formos įpjovos stačiakampis mėginys, 10 mm × 10 mm × 55 mm smūgio mėginys, išmatuotas pagal GB/T 229-2007 „Metal Charpy Notch smūgio bandymo metodas“, ir smūgio bandymas buvo atliktas ZBC230Z-B tipo smūginio bandymo mašina. Tempimo bandymas buvo atliktas universalia bandymo mašina CMT5305, pasirinkta 10 tempimo bandymo strypų. Mikrostruktūra buvo stebima Neophot30 metalografiniu mikroskopu. Kietumas buvo nustatytas HRS{10}} skaitmeniniu ekranu Rockwell kietumo testeriu. Keturių medžiagų mechaninių savybių terminio apdorojimo procesas yra: tiesioginis oro aušinimas 1020 laipsnių temperatūroje ir grūdinimas 560 laipsnių ir 595 laipsnių 3 valandas.
Šiluminis stabilumas yra viena iš pagrindinių karšto apdirbimo plieno savybių, atspindinčių štampavimo plieno gebėjimą atsispirti minkštėjimui dirbant aukštoje temperatūroje ir yra susijęs su plieno veikimu aukštoje temperatūroje. 4 rūšių bandomasis plienas priklauso H13 klasės karšto apdirbimo štampavimo plienams, daugiausia naudojamiems kaip aliuminio lydinio liejimo medžiagos. Aliuminio lydinio lydymosi temperatūra paprastai yra apie 600 laipsnių C, o jei ruošinys teka formos ertmėje, temperatūra bus aukštesnė. Todėl šiluminio stabilumo bandymo temperatūra buvo pasirinkta 610 laipsnių. Šio bandymo šildymo krosnis yra YFX10/13Q-GC aukštos temperatūros dėžės atsparumo krosnis, o mėginio dydis yra 15 mm × 15 mm × 10 mm. Mėginiai buvo iš anksto atšaldyti iki 1020 laipsnių, o po to atšaldyti oru, du kartus grūdinti 560 laipsnių ir 590 laipsnių, o po to įdėti į aukštos temperatūros dėžės krosnį 610 laipsnių grūdinimo laikui 2 val., 4 val., 6 val., 8 val. atitinkamai 10 val., 15 val. ir 20 val. Išmatuotas mėginio kietumas po skirtingo laikymo laiko ir nubrėžta kreivė.
3. Išvada
(1) GMH20 plieno ir PH25 plieno mechaninės savybės yra geresnės nei H13 plieno ir artimos DIEVAR plieno, ypač GMH20 plieno, mechaninės savybės, o mechaninės savybės yra labai panašios į DIEVAR plieną. GMH20, PH25 ir DIEVAR plieno plastiškumas yra žymiai geresnis nei plieno H13, daugiausia dėl to, kad Si kiekis yra labai sumažintas, palyginti su H13 plieno chemine sudėtimi, o Mo kiekis padidėja, o šis sudėties pokytis gali pagerinti plieno plastiškumą ir kietumą. Si kiekio sumažinimas gali pagerinti plieno plastiškumą, o DIEVAR plienas turi mažiausią Si kiekį, todėl jo plastiškumas yra geriausias. Apskritai, DIEVAR plienas ir GMH20 plienas pasižymi geriausiomis mechaninėmis savybėmis.
(2) Ilgą laiką esant 610 laipsnių, GMH20 plieno ir PH25 plieno šiluminio stabilumo kitimo tendencija yra labai artima, o kreivės beveik sutampa; Pailgėjus laikymo laikui, keturių rūšių plieno kietumas būna toks pat, apie 35 HRC.
