Basiseigenschappen van AISI A2 koudbewerkt matrijsstaal

A2 is een koudverwerkt matrijsstaal verbeterd op basis van SKD11 (Cr12Mo1V1). Onder de conventionele warmtebehandelingsconditie wordt het resterende austeniet bijna volledig afgebroken. Over het algemeen kan cryogene behandeling worden weggelaten en kan een hoge taaiheid nog steeds worden gehandhaafd onder sterke hardheid.
I. Experimentontwerp
Na te zijn geblust op 1040 graden en getemperd op 520 ~ 530 graden, heeft A2 een hardheid HRC van 60 ~ 62 en een taaiheid van tweemaal die van Cr12Mo1V1, wat momenteel de hoogste is van de veelgebruikte koudgewalste matrijzenstaalsoorten. Het heeft een goede bewerkbaarheid en slijpbaarheid, lage restspanning in de gemodificeerde laag van elektrische bewerking, weinig restausteniet en fijne en gelijkmatig verdeelde carbiden.
Vanwege de complexe spanningssituatie van de matrijs moeten sommige werkende delen van de matrijs speciale mechanische eigenschappen hebben. Als het standaard warmtebehandelingsproces vaak niet kan voldoen aan de ideale werkprestatie-eisen, moeten de basiskenmerken zoals hardheid, taaiheid en slijtvastheid goed worden aangepast door warmtebehandeling om de beste werkende staat van de matrijs te bereiken. Dooftemperatuur en tempertemperatuur zijn de belangrijkste procesparameters van warmtebehandeling. Dit artikel richt zich op de ontlaatkarakteristieken van A2.
II. Experimentontwerp
In het experiment werd de A2-warmtebehandelingsspecificatie enigszins gewijzigd en werd de afschriktemperatuur op de juiste manier aangepast en werd de ontlaattemperatuur genomen als zes graden, namelijk 100 graden, 200 graden, 300 graden, 400 graden, 500 graden en 600 graden . Voor 100 graden temperen wordt 101-2 droogoven gebruikt voor verwarming en SX-25-12 box-type weerstandsoven wordt gebruikt voor verwarming. Per ontlaattemperatuur worden twee monsters genomen.
De metallic Rockwell-hardheidstest wordt geselecteerd voor de hardheidstest, die wordt uitgevoerd bij normale temperatuur, en HBRVU-187.5 Brinell optische hardheidsmeter wordt gebruikt.
10mm voor impacttest × 10mm × 55mm niet-gekerfd monster wordt getest op JB30B impacttestmachine met impactenergie van 0,3 KN. m of 0,15 KN. M.
Experimentele resultaten en analyse
1. Hardheidswaarde
Neem drie verschillende posities voor elk monster om de hardheid te meten en verkrijg de hardheidswaarde bij elke ontlaattemperatuur. Volgens de hardheidswaarde van elk monster heeft A2 weinig verandering wanneer het wordt getemperd op 100 ~ 500 graden; De hardheid is iets hoger wanneer getemperd bij een gemiddelde temperatuur van 400 graden, en de piekhardheid na standaard warmtebehandeling en ontlaten is over het algemeen rond de 520 graden; Na temperen bij hoge temperatuur bij 600 graden neemt de hardheid aanzienlijk af en is de gemiddelde HRC-hardheidswaarde slechts 52,4, dus de tempertemperatuur mag niet te hoog zijn.
2. Slagvastheid
Na ontlaten wordt de oxidatie-ontkolingslaag op het oppervlak van het monster verwijderd en wordt de impactwaarde van elk monster bij verschillende ontlaattemperaturen gemeten. Volgens de impactwaarde van elk monster, wanneer DC53 wordt getemperd op 200 graden, bereikt de gemiddelde impactwaarde meer dan 60 J/cm2. Wanneer getemperd op 500 graden, is de slagvastheid slecht, wat een zekere brosheid bij hoge temperaturen vertoont. Het temperen van slagvastheid boven 600 graden is erg goed, maar de hardheid is sterk verminderd, wat niet kan voldoen aan de gebruiksvereisten
De experimentele resultaten tonen aan dat A2 een goede algehele ontlaatstabiliteit heeft en dat de hardheid en impactwaarde weinig veranderen binnen een bepaald ontlaattemperatuurbereik; Bij ontlaten op 400 ~ 500 graden neemt de taaiheid sterk af en treedt er broosheid op; Bij temperen op 600 graden is de taaiheid van het monster erg hoog en bereikt de impactwaarde 85 J/cm2, maar de hardheid wordt sterk verminderd. In de productie kan voor sommige koudbewerkingsmatrijzen met lage eisen aan hardheid en slijtvastheid en hoge eisen aan taaiheid, ontlaten bij hoge temperatuur worden gebruikt; Voor koudbewerkingsmatrijzen met hoge hardheidseisen en hoge taaiheid, moet ontlaten bij lage temperatuur van ongeveer 200 graden worden toegepast. De hardheid en impactwaarde bij andere ontlaattemperaturen kunnen worden voorspeld door geschikte berekeningsmethoden (zoals interpolatiemethode, functiebenadering, enz.) en vervolgens worden geverifieerd door experimenten. Het carbide in het afgeschrikte monster wordt verdeeld in onderbroken dunne banden en het carbide wordt gelijkmatig verdeeld na ontlaten bij 200 graden, en er is bijna geen massief carbide in de structuur, daarom is de taaiheid goed. Van de breukmorfologie is de splitsingsstap van de breuk van de getemperde structuur bij 200 graden veel minder dan die van het gedoofde monster, en er zijn enkele kleine en ondiepe kuiltjes in de breuk van de metallografische structuur bij 5000 keer, wat aangeeft dat het heeft een zekere taaiheid. Na ontlaten transformeert het resterende austeniet volledig en is het carbide fijn en gelijkmatig verdeeld, wat de taaiheid verhoogt
conclusie
1. Na het correct instellen van de afschriktemperatuur, heeft A2 een hogere hardheid en slagvastheid wanneer het wordt getemperd op 200 graden; Bij ontlaten op 400 ~ 500 graden is de hardheid hoger en neemt de taaiheid sterk af; Wanneer getemperd op 600 graden, is de slagvastheid erg hoog en neemt de hardheid aanzienlijk af
2. Het ontlaatproces bij lage temperatuur moet worden toegepast voor precisiematrijs, trimmatrijs, koudwalswiel en andere gereedschappen en matrijzen met complexe vormen om de werkende delen van de matrijs een hoge hardheid, hoge taaiheid, goede slijtvastheid en hoge sterkte te laten verkrijgen, die de levensduur van de matrijs effectief kan verlengen en overmatige slijtage, vervorming, scheuren en andere vroege faalverschijnselen kan voorkomen
3. Een laag uitdovingsproces en een hoog herstelproces kunnen worden toegepast voor complexe vormen met een grote impactbelasting om een ​​hoge slagvastheid te verkrijgen en brosse breuk van de mal te voorkomen.