不合淬火工艺对D2钢组织与机能的影响

　　D2钢是一种高碳高铬莱氏体型冷作模具钢，其特点是：含碳量高、合金元素多，钢中存在大量的碳化物，具有高硬度、高耐磨性、优胜韧性及优良的抗变形机能。但脆性大，变形抗力大，锻造温度范围较窄，脱碳偏向大。为此，研究了淬火温度和冷却方法对D2钢组织和机能影响，获得D2钢最佳淬火工艺，对于D2钢的开辟应用，具有重要意义。

　　经由调剂的实验钢的化学成分如表1所示，显然实验钢中的Si、W和Cr与标准的D2（Cr12MoVCo）钢的化学成分有相当大的不合，个中Si的含量达到1.1%，而标准的D2钢只含惯例的Si量，实验钢中还参加了必定量的W，同时还把Cr量降低。

　　表1  实验用新型D2钢的化学成分（质量分数，%）

　　将棒材坯料采取线切割机加工成10mm×10mm×10mm若干小试样在实验室马弗炉进行淬火加热实验。为了包管试样的原始组织一致而不影响淬火的硬化特点，对所有效于淬火加热实验的试样都在860℃保温15min，水冷至400℃，立时在730℃保温60～90min，出炉空冷，进行预冷球化退火处理。将之前经由退火处理的试样分成9组，淬火温度分别采取960、980、1000、1020、1040、1060、1080、1100、1120℃。将实验室马弗炉升温到上述选定的淬火温度后保温10min以包管炉温恒定，为了使被加热的试样温度精确一致，将试样放入炉中热电偶邻近区域，保温40min后掏出，进行不合加热温度和不合冷却方法（水冷、油冷、雾冷、空冷）的淬火处理。成果注解：

　　（1）D2钢跟着淬火温度的升高，不合冷却方法都邑有硬度峰值。980℃淬火时，4种冷却方法都出现硬度峰值。油冷前提下，在1020℃淬火出现第二个硬度峰值。当采取雾冷和风冷时，其第二个峰值在1040℃阁下淬火出现。

　　（2）在980～1040℃温度区间内，马氏体中饱和的碳和合金元素达到适中的程度，淬火冷却速度慢时，基体中的残留奥氏体量较少，试样硬度重要受马氏体中的碳和合金元素含量的影响。

　　（3）在980～1040℃温度区间内，淬火冷速越慢，碳和合金元素有足够的时光进行析出，淬火加热温度越高，消融的碳和合金元素越多，冷却析出的渺小碳化物越多，产生更高的析出强化。采取雾冷方法冷却，D2钢不出现淬火裂纹，合适应用于D2钢的淬火冷却工艺。