国产模具钢材DC53(Cr8Mo2SiV)工艺研究

国产模具钢材DC53(Cr8Mo2SiV)工艺研究

国产模具钢材DC53(Cr8Mo2SiV)系高碳中铬型冷作模具钢，是在SKDl1高碳高铬莱氏体冷作模具钢基础上设计开发的新型工具钢，其特点是通过减少碳、铬含量来抑制莱氏体共晶的形成，使M7C3碳化物微细均匀少量析出，提高塑韧性，获得优良的塑性一韧性配合。该钢为含有少量过剩一次碳化物的马氏体钢类型，同时该钢提高了Mo的含量，经高温回火后可以得到比SKD11更高的硬度和强韧性。

DC53(Cr8Mo2SiV)模具钢具有类似轴承钢的“红送裂”特性(即当红送传搁时间短，钢锭温度较高，在奥氏体区域下限温度范围约900℃ ～70o℃时，轧制中出现沿晶网状裂纹的现象)。由于红送传搁时问短，钢锭温度较高，使凝固后的粗晶奥氏体没有转变为珠光体，失去了在随后加热中重结晶细化晶粒提高塑性的机会，造成轧制加热后表现为严重过热甚至过烧的特征，即发生了组织遗传，所以红送传搁时间增加l～2 h时，并严格控制在l h之内，一定程度上抑制了“红送裂”特性。从钢种特点看，该钢与Crl2型莱氏体钢不同，钢中没有明显的共晶碳化物网络，属于高碳马氏体型钢，钢中阻碍晶粒长大的难熔碳化物少，铸态晶粒比Cr12型莱氏体钢粗大，过热敏感性倾向相对较为严重，受加热坑的受热条件和火焰位置的影响，相对容易发生钢锭局部过热。实践证明，加入适量元素进行微合金化处理，能够有效地抑制过热敏感性。加热坑的受热条件和火焰位置与室式炉相比要差一些，所以该钢加热时需要特别注意控制火焰，避免过热问题的发生。

虽然DC53(Cr8Mo2SiV)模具钢有较高的硬度，但其塑性、韧性却是非常好的。钢锭初轧开坯出现掉帽口、断裂、边裂、角裂等现象是热塑性差的具体表现，应当从钢锭热塑性和加热制度上去分析。首先，加入适量的合金元素Re，可以有效改善DC53(Cr8Mo2SiV)高温塑性，Re元素还可以固定钢中的0、s，净化晶界，而Re也是强脱氧剂，所以必须考虑到用量，用量过多很容易造成氧化物及硫化物夹杂超标，由此加入量只能逐次增加，事实证明，加入适量Re元素可以显著改善DC53(Cr8Mo2SiV)钢的热塑性，而对其非金属夹杂物基本没有影响.其次，在加热制度上，加热工艺必须合理。由轧制理论知：钢锭阴阳面很明显时，表明低温段保温时间不足或均热效果不好，变形抗力定然偏大，轧制困难，即使钢锭在高温段延长半小时保温时间，也只能保证表面温度，中心和表面之间温差仍然较大，可能导致钢锭出现掉帽口、断裂等现象；高温段温度不能太高，且保温时间不能过长，否则容易引起过热过烧，而低温段升温速度偏快，会造成钢锭中心和表面之间温差过大产生内裂，最终可能导致穿孔；钢锭温度若没能达到或接近热塑性区温度，在轧制过程中往往表现出轧制抗力大、掉帽口、断裂、角裂等塑性差的迹象.

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