裂開(kāi)敏感度是原材料的一項(xiàng)關(guān)鍵物理性能，這類特性對(duì)強(qiáng)度高、延性大的原材料特別是在關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一些組織對(duì)表層有機(jī)化學(xué)熱處理工藝后滲層的延性，即：裂開(kāi)敏感度開(kāi)展了一系列科學(xué)研究，比如對(duì)滲硼層表層延性科學(xué)研究、對(duì)高頻淬火層表層延性精確測(cè)量等，獲得了許多 關(guān)鍵結(jié)果。針對(duì)相近Cr12MoV模具鋼材那樣強(qiáng)度高、延性亦大的工模具材料出現(xiàn)延性裂開(kāi)直到破裂的無(wú)效難題非常廣泛。目前檢驗(yàn)這類原材料延性裂開(kāi)敏感度的方式 較繁雜、且分散性大?？茖W(xué)研究更加簡(jiǎn)單合理的方式 已變成現(xiàn)階段高韌性、高延性原材料科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)話題。
用類似檢驗(yàn)表層硬底化層的方式 檢驗(yàn)這類原材料的裂開(kāi)敏感度是大家科學(xué)研究的關(guān)鍵目地。此次關(guān)鍵對(duì)于強(qiáng)度約60HRC的Cr12模具鋼材科學(xué)研究經(jīng)不一樣熱處理方法后原材料表層裂開(kāi)敏感度，并融合原材料別的物理性能開(kāi)展剖析探討?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究表明布氏硬度壓印法是一種簡(jiǎn)單易行的檢驗(yàn)工模具鋼材表層裂開(kāi)敏感度的方式 ，它對(duì)進(jìn)一步進(jìn)行這類原材料的科學(xué)研究有關(guān)鍵的基礎(chǔ)理論和實(shí)際意義。
▇ 科學(xué)研究原材料和方式
● 實(shí)驗(yàn)原材料及熱處理方法
實(shí)驗(yàn)用Cr12模具鋼材成分摩爾質(zhì)量為（德松規(guī)范Cr12鋼的金速原素比）。熱處理方法選用不一樣加溫溫度油淬后 冷暴力( - 196 ℃) 200℃淬火。文中僅探討熱處理溫度各自為960℃、1000℃、1030℃、1060℃、1100℃的Cr12鋼熱處理工藝后的表層裂開(kāi)敏感度。
● 物理性能及殘余馬氏體測(cè)定法
基本物理性能數(shù)據(jù)信息在Instron1255型全能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)得縮小試件10毫米*20毫米；彎折試件10毫米*10毫米*120Mm，跨度100毫米；沖擊試驗(yàn)用10毫米*10毫米*55mm無(wú)空缺試件在UT10型拉力試驗(yàn)機(jī)上開(kāi)展。全部數(shù)據(jù)信息均取3～4個(gè)試件的均值。殘余馬氏體成分測(cè)量是在 D/ max rA 型X射線自動(dòng)式透射儀上開(kāi)展。
● 表層裂開(kāi)敏感度檢驗(yàn)基本原理和方式
表層裂開(kāi)測(cè)量法和應(yīng)力分析表層裂開(kāi)敏感度檢驗(yàn)的方式 用布氏硬度實(shí)驗(yàn)法，用一個(gè)相對(duì)性面間交角為136°的金鋼石正四棱錐體拉力在一定荷載舒張壓入被測(cè)金屬表層 ，經(jīng)要求的維持時(shí)間后卸掉荷載，隨后在顯微鏡和掃描儀透射電鏡下觀察壓印方形界限的機(jī)構(gòu)形狀轉(zhuǎn)變。由應(yīng)力分析得知，僅有當(dāng)功效在界限(非常是四方形邊緣)的力超過(guò)原材料部分地區(qū)裂開(kāi)的門坎值時(shí)(它是由原材料的特性決策的)，就很有可能出現(xiàn)裂痕和毀壞，進(jìn)而就可以分辨原材料在一定標(biāo)準(zhǔn)下的表層裂開(kāi)敏感度和裂開(kāi)抵抗力。
▇ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和剖析
裂開(kāi)檢驗(yàn)是在布洛維硬度儀上開(kāi)展的，各自使用了5、10、15、20、30kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼的荷載。試件為15mm×10毫米的金相分析試件，試件各自經(jīng)960℃、1000℃、1030℃、1060℃、1100℃熱處理 冷暴力 ( -196℃) 200℃淬火。先將試件從粗磨壞精磨直到研磨拋光，隨后用4 %氰化鈉酒精溶液腐蝕試件，腐蝕水平適度，每一個(gè)試件各自用布氏硬度打3～5點(diǎn)。
● 殘余馬氏體量和強(qiáng)度( HV) 與熱處理方法的關(guān)聯(lián)
熱處理后200℃淬火存有很多殘余馬氏體，隨熱處理溫度上升而提升，在1100℃熱處理得很大多數(shù)殘余馬氏體(70 %) 殘留滲碳體機(jī)構(gòu)。經(jīng)冷暴力可使一部分殘余馬氏體變化，殘余馬氏體成分顯著降低，比如1100℃熱處理后經(jīng)冷暴力殘余馬氏體成分從約70%降低到40%。由此可見(jiàn)Cr12模具鋼材在1030℃下列溫度熱處理后的強(qiáng)度隨熱處理溫度上升而提升，再次提升熱處理溫度因?yàn)樘嵘虽撝袣堄囫R氏體量使強(qiáng)度降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示Cr12鋼在1000～1030℃熱處理可得到 可達(dá)強(qiáng)度值約820 HV 。
● 物理性能與熱處理方法的關(guān)聯(lián)
用在不一樣溫度熱處理解決的Cr12鋼試件測(cè)出的縮小抗拉強(qiáng)度σsc、彎曲強(qiáng)度，Cr12鋼的抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度隨熱處理溫度的上升，與強(qiáng)度有同樣的趨勢(shì)分析，在1000～1030℃可得到 可達(dá)值。Cr12鋼的抗拉強(qiáng)度值隨熱處理溫度上升而略微減少，Cr12鋼的沖擊性功在1030℃之前提高發(fā)展趨勢(shì)遲緩，以后隨熱處理溫度上升而提升。
● 表層裂開(kāi)敏感度結(jié)果
測(cè)布氏硬度考察表層裂開(kāi)敏感度的顯微鏡外貌能夠看得出Cr12模具鋼材在1000℃、1030℃熱處理后冷暴力 200℃淬火后的裂開(kāi)敏感度很大，見(jiàn)到布氏硬度壓印直線上幾個(gè)裂痕，裂痕邁向不僅有沿晶裂痕，也是有穿晶裂痕，一些滲碳體也造成裂開(kāi)。而Cr12模具鋼材在960℃及其1060℃、1100℃熱處理解決的試件表層裂開(kāi)敏感度小，能夠見(jiàn)到布氏硬度壓印直線詳細(xì)無(wú)裂紋。用此方式 精確測(cè)量總體原材料與表層硬底化層結(jié)果不一樣，后面一種由于表層與常規(guī)原材料特性不一樣，表層原材料更脆而出現(xiàn)表層粉碎性裂開(kāi)，或是掉下來(lái)狀況。
▇ 剖析
從之上結(jié)果綜合分析能夠看得出Cr12模具鋼材的表層裂開(kāi)特性與原材料的機(jī)構(gòu)緊密聯(lián)系。殘余馬氏體量是隨熱處理溫度的上升而提升，經(jīng)冷暴力可使一部分殘余馬氏體變化，殘余馬氏體量顯著降低。Cr12磨具鋼的硬度在1030℃下列溫度熱處理，隨熱處理溫度上升而提升，在1000～1030℃熱處理可得到 可達(dá)強(qiáng)度。Cr12模具鋼材的抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度隨熱處理溫度的上升與強(qiáng)度有同樣的趨勢(shì)分析。彎曲強(qiáng)度隨熱處理溫度上升而略微減少，Cr12模具鋼材的沖擊性韌性值隨熱處理溫度上升而提升，1030℃之前提升遲緩。從表層裂開(kāi)敏感度實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠看得出裂開(kāi)試件分別是1000℃、1030℃，熱處理后并200℃淬火試件，與別的3種加工工藝(分別是960℃、1060℃、1100℃熱處理)未裂開(kāi)試件對(duì)比，能夠得到裂開(kāi)試件的強(qiáng)度值可達(dá)，殘余馬氏體量相對(duì)性較低，彎曲強(qiáng)度值較低，這類情況下試件的延性大，表層裂開(kāi)敏感度也大。高韌性試件的表層裂開(kāi)變化趨勢(shì)兩者之間強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及沖擊性韌性值變化趨勢(shì)不錯(cuò)符合，因此布氏硬度壓印法能夠做為檢驗(yàn)原材料表層延性裂開(kāi)特性的一種新方式 。
▇ 結(jié)果
Cr12模具鋼材的表層延性裂開(kāi)敏感度兩者之間熱處理方法擁有緊密的關(guān)聯(lián)，關(guān)鍵在于本身的強(qiáng)度、殘余馬氏體量、物理性能標(biāo)值等，因熱處理方法對(duì)這幾類要素都是有危害，因此能夠根據(jù)調(diào)節(jié)熱處理方法操縱Cr12模具鋼材的裂開(kāi)敏感度。
Cr12模具鋼材在1000℃、1030℃溫度熱處理后冷暴力并200℃淬火，其表層延性裂開(kāi)抵抗力低于在960℃、1060℃、1100℃熱處理后冷暴力并200℃淬火，而且表層展現(xiàn)穿晶裂痕或沿晶裂痕。布氏硬度壓印法能夠作為分辨Cr12模具鋼材裂開(kāi)敏感度的一種簡(jiǎn)單易行的方式 。
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