DC53模具鋼在熱處理方面的要點(diǎn)
DC53模具鋼在熱處理方面的要點(diǎn)
關(guān)鍵字：DC53，dc53熱處理，DC53韌性，DC53開裂，DC53裂紋
對特種冷作模具鋼DC53在不同回火溫度下硬度和沖擊韌性的變化情況作了研究，結(jié)果表明，DC53在200℃左右回火時，既可保持較高的硬度，又具有較好的沖擊韌性，適合于制造精密沖模、修整模和冷軋輥輪，要求耐磨損、高韌性的模具工作零件。
一、DC53的基本性能 (DC53鋼材基礎(chǔ)介紹)
DC53是在SKD11(Crl2MoV)基礎(chǔ)上改進(jìn)的冷作模具鋼，常規(guī)熱處理?xiàng)l件下，殘余奧氏體幾乎全部分解，一般可省略深冷處理，在較強(qiáng)硬度下仍可保持較高的韌性。
DC53經(jīng)1040℃淬火和520～530℃高溫回火后，硬度HRC可達(dá)62～63，韌性為Crl2MoV的兩倍，是目前常用的冷作模具鋼中最高的，且切削性、磨削性較好，電加工變質(zhì)層殘余應(yīng)力小，殘余奧氏體極少，碳化物細(xì)小并分布均勻。
因模具受力情況較復(fù)雜，有些模具工作零件需具備一些特殊的力學(xué)性能，若按標(biāo)準(zhǔn)的熱處理工藝往往無法達(dá)到理想的工作性能要求，需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到模具最佳工作狀態(tài)．淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數(shù)，本文著重研究DC53的回火特性。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計 (DC53在熱處理中的要點(diǎn))
實(shí)驗(yàn)中，對DC53熱處理規(guī)范略作一些變化，適當(dāng)調(diào)整了淬火溫度，回火溫度取6檔，即100℃，200℃，300℃，400℃，500℃，600℃。100℃回火選用101-2型干燥箱進(jìn)行加熱，其余采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱，每個回火溫度取兩個試樣。
硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗(yàn)，在常溫下進(jìn)行，采用HBRVU-187.5型布洛維光學(xué)硬度計。
沖擊試驗(yàn)采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣，在JB30B沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，沖擊能量為0.3KN.m或0.15KN.m。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
1、硬度值對每個試樣各取3個不同位置點(diǎn)測硬度，得出各回火溫度下的硬度值，綜合各試樣的硬度值，DC53在100～500℃回火時，硬度值變化并不大；在400℃中溫回火時硬度略高，標(biāo)準(zhǔn)熱處理回火后的硬度峰值一般在520℃左右；在600℃高溫回火后，硬度大幅下降，平均HRC硬度值僅為52．4，故回火溫度不宜太高。
2、沖擊韌性
回火后，磨去試樣表面的氧化脫碳層，測出不同回火溫度下各試樣的沖擊值，綜合各試樣的沖擊值，DC53在200℃回火時，平均沖擊值達(dá)到60J/cm2以上．在500℃回火時，沖擊韌性較差，表現(xiàn)出一定的高溫回火脆性．600℃以上回火沖擊韌性很好，但硬度大為下降，達(dá)不到使用要求．
三、DC53實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 (DC53韌性和DC53硬度的邏輯關(guān)系)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DC53總體回火穩(wěn)定性較好，在一定回火溫度范圍內(nèi)，硬度和沖擊值變化不大；在400～500℃回火時韌性大幅度下降，出現(xiàn)回火脆性現(xiàn)象；在600℃回火時，試樣的韌性很高，沖擊值達(dá)到85J/cm2，但硬度大幅下降．在生產(chǎn)中，對于一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回火；對硬度要求較高，同時又要具有較高韌性的冷作模具，宜采用200℃左右的低溫回火．其他回火溫度下的硬度和沖擊值可采用合適的計算方法(如插值法、函數(shù)逼近等)預(yù)測，再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．淬火態(tài)試樣中碳化物呈斷續(xù)細(xì)帶狀分布，200℃回火后碳化物呈均勻分布，且組織內(nèi)幾乎不存在大塊狀碳化物，故韌性較好．從斷口形貌看，200℃回火組織斷口的解理臺階遠(yuǎn)少于淬火態(tài)試樣，5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩，顯示其有一定的韌性．回火后，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變較充分，碳化物細(xì)小并分布均勻，使韌性增加．
四、結(jié)論 (DC53熱處理中的要點(diǎn))
1、適當(dāng)調(diào)整淬火溫度后，DC53在200℃回火時硬度和沖擊韌性都較高；在400～500℃回火時硬度較高，韌性大幅度下降；在600℃回火時沖擊韌性很高，硬度顯著下降．
2、形狀復(fù)雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜采用低溫回火工藝，以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強(qiáng)度高，可有效延長模具壽命，防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現(xiàn)象．
3、受沖擊載荷較大的復(fù)雜模具可采用低淬高回工藝，以得到較高的沖擊韌性，防止模具產(chǎn)生脆性斷裂現(xiàn)象．
延伸閱讀：
DC53工具鋼與SKD11比較具有五種優(yōu)秀的實(shí)用特性
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