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模具钢的淬回火工艺研究

热作模具作为一种重要模具类型， 实际工作中不断受到冷热交替冲击载荷的作用，所以热作模具用钢材料力学性能方面的要求一直较高。一些研究发现，4Cr5MoSiV1 热作模具钢在700℃条件下进行疲劳试验，随着总应变幅的增大，该钢先循环硬化再循环软化， 断口处裂纹源不断增多， 条纹间距逐渐变宽，疲劳寿命逐渐下降，疲劳试验中模具钢出现循环软化的主要原因与其胞状结构、碳化物析出等有关。4Cr5Mo2NiV 热作模具钢淬火后组织由板条状、针状马氏体以及少量碳化物组成， 回火处理后钢出现二次硬化现象，4Cr5Mo2NiV 钢经过1010℃淬火+600℃回火，强塑性能匹配良好。5Cr4NiMo2VCo热作模具钢的淬火温度不宜超过1030℃， 超过1030℃后， 钢的晶粒明显粗化， 该钢的最佳回火温度为510℃，同时与H13 模具钢相比，5Cr4NiMo2VCo 钢表现出更好的回火稳定性。

4Cr4Mo3W1V1钢作为一种新型热作模具用钢，通过合理的淬火、回火工艺处理可以使其实现最优的强韧性匹配。4Cr4Mo3W1V1 钢的淬火组织主要为马氏体和未溶碳化物。随着淬火温度的升高，4Cr4Mo3W1-V1 钢中碳化物逐渐溶解，晶粒逐渐增大，1100℃淬火的4Cr4Mo3W1V1 钢的硬度达到最大值62.4HRC。4Cr4Mo3W1V1 钢的硬度随着回火温度的升高呈先升高后降低、冲击吸收能量呈先降低后升高的趋势变化。1100℃淬火+600℃回火的4Cr4Mo3W-1V1 钢的硬度和冲击吸收能量分别达到58.2HRC 和46J，综合性能最佳。

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