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鍛造對模具鋼晶粒尺寸的影響
許多模具鋼結(jié)構(gòu)要求具有細晶粒結(jié)構(gòu)。這是因為多晶金屬的屈服強度和晶粒尺寸具有以下關(guān)系:
a，=ao+Kd-1/2 (1-10)
a型..d是顆粒直徑。這種關(guān)系表明，鋼的屈服強度與晶粒直徑平方根的倒數(shù)直接相關(guān)。采用細晶不僅能提高屈服強度，還能改善性能，這在所有的鋼強化手段中是罕見的。
為了提高模具鋼鍛件的強度和塑性，必須控制鍛造溫度、變形程度和鍛造后的冷卻速度等因素，以獲得細晶粒鍛件。
鍛造加熱溫度和終鍛溫度對中碳鋼(0.45%)晶粒尺寸影響的示意圖。假設(shè)鍛件毛坯具有中等尺寸的晶粒，當毛坯被加熱到α和β以上時，原始的鐵素體+珠光體組織將轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉膴W氏體晶粒。隨著溫度的繼續(xù)升高日本日立dac模具鋼東莞代理商，顆粒逐漸變粗。當加熱到初始鍛造溫度時，晶粒變得非常粗糙。如果毛坯未經(jīng)鍛造而冷卻，將獲得粗晶粒結(jié)構(gòu)。如果坯料被鍛造并且更終在遠低于A和3的溫度下被鍛造(B)，更終鍛造溫度仍然高于再結(jié)晶溫度，但是因為溫度不是很高，如果鍛件快速冷卻，它將不會完全再結(jié)晶，并且一些冷變形的結(jié)構(gòu)將保留在鍛件中。如果終鍛溫度遠高于and)，奧氏體晶粒將在終鍛后再結(jié)晶或甚至聚集再結(jié)晶，導(dǎo)致晶粒長大。然而，這種鋼具有相再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，因此粗晶粒結(jié)構(gòu)可以通過隨后的正火(E)來細化。如果更終鍛造溫度可以地控制在氬的比例。在稍高的溫度下，終鍛后可獲得細小的等軸晶組織。
為了保證鍛件的晶粒組織細小均勻，鍛造設(shè)備在一個沖程中的變形程度應(yīng)大于或小于再結(jié)晶圖上相應(yīng)溫度下的臨界變形區(qū)域，如圖1-20陰影部分所示?？刂聘K鍛造溫度下的變形程度使其不落入臨界變形區(qū)尤為重要。合金結(jié)構(gòu)鋼在不同鍛造溫度下的臨界變形面積在850-1000℃范圍內(nèi)模具鋼dac約為5-15%，在1100-1200℃范圍內(nèi)約為5.2%。
為了獲得細晶粒鍛件，除了控制更終鍛造溫度和更終鍛造溫度下的變形程度之外，鍛造后的冷卻速率也是一個重要因素。例如，為了獲得細晶粒低碳鋼平軋產(chǎn)品，具有更細鐵素體晶粒的產(chǎn)品可以通過在低于1000℃的溫度下精軋，并通過噴射大量水流而不是少量水來加速冷卻來獲得。
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