Grunnleggende egenskaper til AISI A2 kaldbearbeidende formstål

A2 er et kaldbearbeidende formstål forbedret på grunnlag av SKD11 (Cr12Mo1V1). Under konvensjonelle varmebehandlingsbetingelser er restaustenitten nesten fullstendig dekomponert. Generelt kan kryogen behandling utelates, og høy seighet kan fortsatt opprettholdes under sterk hardhet.
I. Eksperimentdesign
Etter å ha blitt bråkjølt ved 1040 grader og temperert ved 520 ~ 530 grader, har A2 en hardhet HRC på 60 ~ 62 og en seighet på det dobbelte av Cr12Mo1V1, som er den høyeste blant de ofte brukte kaldbearbeidede formstålene for tiden. Den har god bearbeidbarhet og slipbarhet, lav restspenning i det modifiserte laget av elektrisk bearbeiding, få restaustenitt og fine og jevnt fordelte karbider.
På grunn av den komplekse spenningssituasjonen til dysen, må noen fungerende deler av dysen ha noen spesielle mekaniske egenskaper. Hvis standard varmebehandlingsprosessen ofte ikke kan oppfylle de ideelle arbeidsytelseskravene, må de grunnleggende egenskapene som hardhet, seighet og slitestyrke justeres riktig gjennom varmebehandling for å oppnå den beste arbeidstilstanden til dysen. Bråkjølingstemperatur og tempereringstemperatur er de viktigste prosessparametrene for varmebehandling. Denne artikkelen fokuserer på tempereringsegenskapene til A2.
II. Eksperimentdesign
I eksperimentet ble A2 varmebehandlingsspesifikasjonen litt endret, og bråkjølingstemperaturen ble riktig justert, og tempereringstemperaturen ble tatt som seks grader, nemlig 100 grader, 200 grader, 300 grader, 400 grader, 500 grader og 600 grader . For 100 graders temperering brukes 101-2 tørkeovn for oppvarming, og SX-25-12 boks-type motstandsovn brukes til oppvarming. Det tas to prøver for hver tempereringstemperatur.
Metallisk Rockwell hardhetstest er valgt for hardhetstest, som utføres ved normal temperatur, og HBRVU-187.5 Brinell optisk hardhetstester brukes.
10mm for slagtest × 10mm × 55mm prøve uten hakk er testet på JB30B slagtestmaskin med slagenergi på 0,3 KN. m eller 0,15 KN. m.
Eksperimentelle resultater og analyse
1. Hardhetsverdi
Ta tre forskjellige posisjoner for hver prøve for å måle hardheten, og få hardhetsverdien ved hver tempereringstemperatur. I henhold til hardhetsverdien til hver prøve har A2 liten endring når den er temperert ved 100 ~ 500 grader; Hardheten er litt høyere når temperert ved middels temperatur på 400 grader, og topphardheten etter standard varmebehandling og temperering er vanligvis rundt 520 grader; Etter høytemperaturtempering ved 600 grader reduseres hardheten betydelig, og gjennomsnittlig HRC-hardhetsverdi er bare 52,4, så tempereringstemperaturen bør ikke være for høy.
2. Slagfasthet
Etter temperering fjernes oksidasjonsavkarboniseringslaget på overflaten av prøven, og slagverdien til hver prøve ved forskjellige tempereringstemperaturer måles. I henhold til støtverdien til hver prøve, når DC53 er temperert ved 200 grader, når den gjennomsnittlige støtverdien mer enn 60 J/cm2. Ved temperering ved 500 grader er slagfastheten dårlig, noe som viser en viss sprøhet ved høy temperatur. Tempereringsseighet over 600 grader er veldig bra, men hardheten er sterkt redusert, noe som ikke kan oppfylle brukskravene
De eksperimentelle resultatene viser at A2 har god total tempereringsstabilitet, og hardheten og slagverdien endres lite innenfor et visst tempereringstemperaturområde; Ved temperering ved 400 ~ 500 grader, reduseres seigheten kraftig og temperament sprøhet oppstår; Ved herding ved 600 grader er seigheten til prøven veldig høy, og slagverdien når 85 J/cm2, men hardheten reduseres kraftig. I produksjon kan det for noen kaldbearbeidende dyser med lave krav til hardhet og slitestyrke og høye krav til seighet brukes høytemperaturtempering; For kaldbearbeidende matriser med høye hardhetskrav og høy seighet, bør lavtemperaturtempering ved ca. 200 grader brukes. Hardheten og slagverdien ved andre tempereringstemperaturer kan forutsies ved hjelp av passende beregningsmetoder (som interpolasjonsmetode, funksjonstilnærming, etc.), og deretter verifiseres ved eksperimenter. Karbidet i den bråkjølte prøven er fordelt i diskontinuerlige tynne bånd, og karbiden er jevnt fordelt etter herding ved 200 grader, og det er nesten ingen massiv karbid i strukturen. Derfor er seigheten god. Fra bruddmorfologien er spaltningstrinnet for bruddet i den tempererte strukturen ved 200 grader langt mindre enn det for den bråkjølte prøven, og det er noen små og grunne groper i bruddet av den metallografiske strukturen 5000 ganger, noe som indikerer at det har en viss seighet. Etter herding forvandles restaustenitten fullstendig, og karbiden er fin og jevnt fordelt, noe som øker seigheten
konklusjon
1. Etter riktig justering av bråkjølingstemperaturen, har A2 høyere hardhet og slagfasthet når herdet ved 200 grader; Ved temperering ved 400 ~ 500 grader er hardheten høyere og seigheten reduseres kraftig; Ved temperering ved 600 grader er slagfastheten svært høy og hardheten reduseres betydelig
2. Herdingsprosess ved lav temperatur bør brukes for presisjonsdyse, trimmedyse, kaldvalsehjul og andre verktøy og matriser med komplekse former for å få de arbeidende delene av dysen til å oppnå høy hardhet, høy seighet, god slitestyrke og høy styrke, som effektivt kan forlenge matrisens levetid og forhindre overdreven slitasje, deformasjon, sprekker og andre tidlige feilfenomener
3. Lav bråkjøling og høy utvinningsprosess kan brukes for komplekse former med stor slagbelastning for å oppnå høy slagfasthet og forhindre sprø brudd i formen.