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材料科学与工程 B 杂志我 （2011 年） 636-640

以前部分杂志材料科学与工程、 ISSN 1934-8959

DAVID PUBLISHING

新工具用钢锻模的发展

Pavel Suchmann , Jiff Krejeacute;fk ² and Ludvfk Martfnek3

1. COMTES FHTa.s., Praring;myslovaring; 995, 33441 DobFany, Czech Republic
2. SVUuml;Ma.s., arearing;l VUuml;, Podnikatelskaring; 565, 190 11 Praha 9, Beacute;chovice, Czech Republic
3. 'AS a. s., Strojirenskaring; 6, 591 71 Zdaring;r nad Saring;zavou, Czech Republic

Received: March 30, 2011 / Accepted: April 10, 2011 / Published: October 25, 2011.

DAVID PUBLISHING

摘要︰ 锻模用于关闭模具锻造的小型和中型钢铁零件须持有的强度、 韧性、 回火抗力及其他性能的最佳组合。典型的合金元素包括铬、 钒、 钼、 或钨。此合金的策略可以发现如在钢中我.2343、 1.2344 和其他人。本文介绍用钢锻模基于 1.2343 钢新合金化概念。碳含量的增加，在一些情况下提高钨水平和添加铌，钢锭锻造，硬度，使用足够的冶金过程和随后的特殊工艺钢的韧性和耐磨性能有显著提高。模具由改进钢制成的时间大约是长于常规 1.2343 钢制模具。

关键词︰ 工具钢铁、 冶金、 锻模、 生存期。

1.介绍

小闭模锻件制造商已经极大地兴趣可负担得起的工具钢与较好的强度韧性比和一个精确地指定冶金处理程序很长时间。这种钢适合相当通用的应用涉及大多数类型的锻模。钢 1.2343 这是在整个欧洲建立植物使用最广泛的材料之一是此类工具材料的典型代表。然而，它常常很难找到这样一个供应商的这种钢在捷克市场上保证所需的化学成分以及非常低的夹杂物含量、 均匀的碳化物分布与其他参数是决定性的最终使用性能的锻模的微观结构均匀。近年来，公司 ZDAS a.s.和与VIVA ZLIN一起合作研究机构 svUuml;M a.s.和星河 FHT a.s，目标是一直密集地优化与更新。

相应的作者︰ 帕维尔 · Suchmann，研究领域︰ 工具钢，锻造，热处理，耐磨性能。电子邮件︰ pavel.suchmann@comtesfht.cz。

生产钢 1.2343，目的是在保持竞争力的价格的同时实现最佳可能的属性。研究提出的另一个目标是定义内部技术标准的冶金质量的工具钢要以更新在 2bAS a.s.应用广泛但过时的皮球标准 [l]。除了这种钢的冶炼加工的发展，具有高硬度和耐磨性能要求，它为制作模具提出了几种化学成分变异。

2.实验材料制造业

2.1 质量要求

根据的工具钢买家的长期要求，模具钢锻件的以下基本质量规格已经确定︰

涉及的绘制过程与镦粗至少要减少4个。

3.改变性能的钢1.2343的化学成分：

关于审判模具用于工具钢测试 （见第五条），几个化学成分的特殊参数提出了变体

bull; 硫水平不超过 0.005%、 含量很低的磷和其他不良的残余分子。

bull; 非金属夹杂物含量 （根据对ASTM E45-97) 不应超过列出的值︰

表 1 最高可接受金额依照 ASTM E45-97

bull; 奥氏体晶粒大小的G8 或更细 （根据 ASTM E 1 12)。

除了这些基本的标准，根据 NADCA 207 评价显微偏析、 碳化物分布和其他标准的微观结构参数。

2.2 方法生产

实验锭在真空 （VD 过程） 进行处理。锭之一是 VAR 设备之前锻造电弧重熔型。上述的质量规格也一直由过程产生的材料 VD 无重熔。不出所料，真空重熔改进 （导致零夹杂物） 的质量参数。然而，由于这个过程的高成本和 2bAS 公司的无功设备不可用，重熔的锭停止使用。

为了实现最佳数量的镦，所有上述材料变形沿三轴减少。

3.修改 1.2343 钢的化学成分

关于审判模具用于工具钢测试 （见第 5 条），几个化学成分的特殊参数提出了变体

表 2 工具钢的化学成分进行了研究。

（表 2），领先主要对高硬度和耐磨性能。在变型号 1.2343 的化学成分，另外铌的被使用。窗体碳化物铌的能力常用的结构 [2，3] 和工具钢 [4，5]。号 2 变种，碳和钒已增加了除了与铌合金化。目的是提高硬度和淬透性的材料。备选案文 3 包括碳含量较高及增加钨和钒与我.2343 的标准组成。

4.实验材料的性能分析

从实验熔体采取标本热处理硬度 53 （所有标本） 和 55 和 57 HRC （只有那些与改性的化学成分）。随后，冲击韧性为纵向和横向方向 （相对于栏由初始钢锭锻造的轴） 和耐磨粒磨损性能进行了试验测试。

他们的结果列在表 3 中，显示修改的化学成分显著改善材料的淬透性 （以上 53 HRC 硬度不是常规 1.2343 钢中可实现的） 和耐磨性能。然而，所有修改后发现了变异有较低的冲击韧性，特别是在伪造的工件垂直于轴线的方向。为了消除这，将进一步优化钢锭锻造工艺。

除了机械测试，评价根据规范中所述的微观结构

2.1 进行所有实验材料满足所有的测试标准分钟的夹杂物含量;

所有测试标本中的奥氏体晶粒尺寸是 G 8 和 10 之间。微观结构与可见原奥氏体晶界的 ZbAS 公司生产的标准 1.2343 级的示例如图 1 所示。

为与改性化学成分变异获得了回火曲线。

5.测试的锻模

图 5 中所示的锻模用于在 Kovaring;rna VIVA Zlfn 制造小锻件 (关于我的体重公斤)。关于生产的大型系列 （几年来每年达 10 万件），模具是用于测试新的刀具材料的认为合适的人选。在此测试的倡议之前, 模具用来制成标准。磨损 （图 5、 底部） 表明，在其服役期间磨粒磨损和局部塑性变形而不开裂是发生在模具中的主要现象。为此，提出了模具材料，待到较高的硬度。

一系列的测试进行从标准 1.2343 钢模具和从上文所述改性的材料对以上 50 HRC 硬度常规治疗。锻造条件均维持稳定在测试过程中。模具寿命的进行了监测。选定的测试结果如表 4 所示。他们指示较高的硬度导致模具寿命 （由约 70%) 甚至在没有修改的化学成分与变形显著改善。使用钢的化学成分相同硬度地扩展和修改模具的寿命甚至更多。

6.结论

以上结果表明，与化学成分的基础，1.2343 优质热作工具钢的发展取得了成功。新实施的质量标准含 micropurity 和晶粒尺寸的要求使钢铁生产商的质量管理更有效率。此外，从三个不同改性化学成分的钢试件进行。修改导致高淬透性和耐磨性。所有的调查的材料已作为锻造模具材料在 Kovaring;rna VIVA Zlin 经过现场测试。他们利用大大延长了锻模的寿命。测试在锻造厂也表明，在某些情况下可以淬火和回火硬度显著高于 50 HRC 而不会导致在职模具开裂。

考虑到有利的测试结果，所有审查 1.2343 钢的变形可以视为可用热作工具钢。2009 年以来，上述的变种都受到实用程序设计。

它的尺寸几乎是模的 100%比初始长。

测试的所有化学成分变异已被证明是有益的在实践中，可说是可用于锻模的制造。