熱變形對塑料模具鋼SDFT600貝氏體相變的影響

張 錚， 陳進磊， 張 敏， 喬珺威

(1. 太原理工大學 材料科學與工程學院， 山西 太原 030024；2. 太原重工股份有限公司齒輪傳動分公司， 山西 太原 030024)

隨著我國汽車和家電制造業發展，大截面塑料模具鋼的需求大幅提高，近年來國內科研人員自主研發了系列新型貝氏體塑料模具鋼來滿足市場需求[1-5]，相比該應用領域的傳統鋼種DIN1.2738，貝氏體鋼種合金設計中去掉了高成本元素Ni，采用短流程的控鍛控冷工藝得到貝氏體組織，生產周期大幅縮短，這些特點賦予了該鋼種巨大的市場競爭力[4-5]。

但短流程工藝決定了模塊最終組織不能通過正火或調質工藝進行改善，因而鍛造溫度范圍內的熱變形和過冷奧氏體貝氏體相變的精確控制將決定模塊的最終質量[5]。目前國內外關于熱變形對貝氏體相變的影響還沒有公認的一致解釋。洪斌等[6]分析了不同變形量及冷卻工藝條件下P20鋼的相變，發現變形使奧氏體內部位錯密度增加，為鐵素體提供了更多形核點和相變驅動力，在較快冷卻速率下，變形帶和亞結構阻礙貝氏體板條生長；Zhang等[7]研究表明，奧氏體變形使晶界成核點密度增加，加快了貝氏體的轉化速度，貝氏體開始轉變溫度Bs提高了15～30 ℃；劉東升等[8]對P20鋼的研究發現，變形奧氏體具有較好的穩定性，使貝氏體相變推遲到較低溫度，促進組織粒狀化。Chen等[9]發現在熱軋溫度區間的熱拉伸和熱壓縮對隨后的等溫貝氏體轉變起相反的作用，應變速率對貝氏體轉變也有影響。……