Истраживање својстава неколико челичних калупа за врућу обраду
Испитиване су механичке особине и термичка стабилност челика ГМХ20, ПХ25, ДИЕВАР и Х13. Резултати показују да су пластичност и тврдоћа челика ГМХ20, челика ПХ25 и челика ДИЕВАР очигледно боље од челика Х13 након вакуумске термичке обраде истим поступком. Све у свему, ГМХ20 и ДИЕВАР челик имају најбоља механичка својства. Поред тога, са продужењем времена држања на 610 степени, тврдоћа ове четири врсте челика је све ближа и ближа, око 35 ХРЦ.
Х13 челик је врло широко коришћен челик за вруће рад у Кини. Тренутно, метода легирања ниског Си и високог Мо је тренд развоја побољшаног челика Х13. Предности редукције Си су: (1) смањење ∧ облика или ∨ сегрегације облика; (2) хомогенизовати макро организацију; (3) тањи дендрити микросолидификоване структуре; (4) Смањите прехлађење компоненти на интерфејсу очвршћавања током очвршћавања; (5) Смањење еутектичких карбида; (6) Рафинирање кристала аустенита; (7) Побољшати пластичност и жилавост; (8) Смањите брзину ширења прслине услед замора при високим температурама; (9) Смањите брзину ширења пукотина при пузању; (10) Инхибирају трансформацију баинита током гашења хлађења; (11) Побољшајте отпорност на термичко пуцање. Предности повећања Мо су: (1) побољшање отврдљивости, инхибирање таложења карбида на граници зрна и трансформације баинита; (2) Побољшати отпорност на каљење; (3) Повећајте чврстоћу на високим температурама и чврстоћу пузања на високим температурама; (4) Побољшати отпорност на термичко пуцање; (5) Побољшати жилавост; (6) еутектичко пречишћавање карбида и равномерна дистрибуција карбида. Када проучавају својства високотемпературних матрица челика за рад на вруће, многи научници користе тестове термичке стабилности да би окарактерисали способност материјала да одржи организациону стабилност и промене у механичким својствима као што су тврдоћа и чврстоћа при раду на високим температурама.
ДИЕВАР челик, ГМХ20 челик и ПХ25 челик припадају ниском Си и високом Мо побољшаном Х13 челику. Сада се три врсте челика и челика Х13 термички обрађују заједно, користећи исти процес термичке обраде како би се упоредиле тврдоћа, механичка својства, ударна жилавост и термичка стабилност четири врсте челика.
Испитни материјали и методе
1. Тестирајте састав материјала
Испитни материјали су били челик ГМХ20, челик ПХ25, челик ДИЕВАР и челик Х13. Четири материјала су обрађена у узорке тврдоће на затезање, удар и термичку стабилност. Хемијски састав испитиваних материјала приказан је у табели 1.
2. Метода испитивања
Правоугаони узорак у облику слова В коришћен је за удар на собној температури, а ударни узорак је био 10 мм × 10 мм × 55 мм, што је измерено према ГБ/Т 229-2007 „Метал Цхарпи Нотцх тест тест утицаја“, а испитивање на удар је обављено на машини за испитивање удара типа ЗБЦ230З-Б. Испитивање затезања обављено је на универзалној машини за испитивање ЦМТ5305 и одабрано је 10 шипки за испитивање затезања. Микроструктура је посматрана металографским микроскопом Неопхот30. Тврдоћа је одређена помоћу ХРС{10}} дигиталног дисплеја Роцквелл тестера тврдоће. Процес термичке обраде механичких својстава четири материјала је: каљење директним ваздушним хлађењем на 1020 степени и каљење на 560 степени и 595 степени у трајању од 3 сата.
Термичка стабилност је једно од главних својстава челика за рад на топлом, што одражава способност челика да се одупре омекшавању при раду на високој температури, а повезана је са перформансама челика на високим температурама. 4 врсте тестних челика припадају челицима за вруће радње класе Х13, који се углавном користе као материјали за ливење под притиском од легуре алуминијума. Тачка топљења легуре алуминијума је углавном око 600 степени Ц, а ако гредица тече у шупљини калупа, температура ће бити виша. Због тога је температура теста термичке стабилности изабрана на 610 степени. Пећ за грејање овог теста је ИФКС10/13К-ГЦ високотемпературна кутијаста пећ, а величина узорка је 15 мм × 15 мм × 10 мм. Узорци су претходно охлађени на 1020 степени, а затим хлађени ваздухом, темперирани два пута на 560 степени и 590 степени, а затим стављени у високотемпературну кутијасту пећ на време каљења на 610 степени од 2 х, 4 х, 6 х, 8 х, 10 х, 15 х и 20 х, респективно. Измерена је тврдоћа узорка после различитог времена држања и крива је нацртана.
3. Закључак
(1) Механичка својства челика ГМХ20 и ПХ25 челика су боља од челика Х13 и блиска челику ДИЕВАР, посебно челику ГМХ20, а механичка својства су веома блиска челику ДИЕВАР. Пластичност челика ГМХ20, ПХ25 и ДИЕВАР је знатно боља од челика Х13, углавном зато што је садржај Си знатно смањен у поређењу са хемијским саставом челика Х13, а садржај Мо је повећан, а ова промена састава може побољшати пластичност и жилавост челика. Смањење садржаја Си може побољшати пластичност челика, а ДИЕВАР челик има најнижи садржај Си, тако да је његова пластичност најбоља. Све у свему, ДИЕВАР челик и челик ГМХ20 имају најбоља механичка својства.
(2) На 610 степени дуго времена, тренд промене термичке стабилности челика ГМХ20 и челика ПХ25 је веома близу, а криве се скоро поклапају; Са продужењем времена држања, тврдоћа четири врсте челика има тенденцију да буде иста, око 35 ХРЦ.
