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H13热作模具钢大尺寸析出相特征及生成机制

阅读量:3742631 2019-10-24



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   实验室真空感应炉熔炼钢锭质量为5kg,合金原料采用纯铁、金属铬、金属钼、金属锰及金属硅,钒采用FeV5.18钒铁合金。获得钢锭成分如表1所示,由于合金原料中会携带些许硫,钢锭最终硫质量分数为0.0059%。将冶炼钢锭纵向平均剖开,在高度1/2处沿横截面1/2半径及中心处取样,试样尺寸为10mm×10mm×10mm。试样进行粗磨、抛光,采用SEM+EDS对大尺寸析出物的形貌及成分特征进行观察。
表1 钢锭成分(质量分数,%)
项目
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
S
N
NADCA
207-2003
0.37~0.42
0.80~1.20
0.20~0.50
5.00~5.50
1.20~1.75
0.80~1.20
-
-
H13
0.42
1.06
0.42
5.38
1.50
0.97
0.0059
0.0056
 
    研究发现,H13钢中大尺寸析出相包含3类—富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类、富Mo-Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C类及硫化锰。富钒的(V,Mo,Cr,Fe)C类大尺寸析出相形状多呈现长条形,尺寸达数十微米,部分依附于硫化锰形核的析出相呈类椭圆形;富Mo-Cr的(V,Mo,Cr,Fe)C析出相无规则形貌,钼、铬原子分数相差不大,钒原子分数稍低。根据复合大尺寸析出相的结合形式,可以推测出大尺寸析出相的析出顺序。硫化物首先析出,富钒类(V,Mo,Cr,Fe)C相随后,富Mo-Cr类(V,Mo,Cr,Fe)C相则最后析出。结合大尺寸析出相的成分特征,Thermo-calc计算结果与试验结果一致。
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