高淬低回復合冷處理工藝對DC53 鋼組織性能的影響

宋紹峰，李秀蘭，王 宣，楊 陽，劉秀珍

(1.重慶機電職業技術大學機械工程學院，重慶 402760；2.四川輕化工大學機械工程學院，四川 宜賓 644000)

0 前 言

伴隨新能源汽車行業的快速發展，我國冷作模具鋼產量持續遞增，下游產品對模具工裝精度、磨損壽命、穩定性等要求的不斷提升致使傳統模具材料在使用過程中常因過度磨損等原因發生開裂和崩刃現象，導致附加成本增加、生產效率降低，嚴重制約行業發展，亟需開發并優化新型模具鋼材料[1-3]。DC53 鋼是日本大同特殊鋼在SKD11 鋼基礎上研制改良的新型冷作模具鋼，常規熱處理為淬火(約1 040 ℃左右)+2 次高溫回火(約520 ℃左右)，經熱處理后組織組成中可消除部分殘余奧氏體。然而，模具工況的復雜性對疲勞、耐磨、硬度、韌性、尺寸穩定性等性能的要求又與殘余奧氏體密切相關，殘余奧氏體含量過多或過少都不利于發揮材料自身優異性能。使用DC53 鋼制造的用于形狀復雜的精密模、冷軋輥輪、修整模等往往易采取低溫回火工藝，而低溫回火時亞穩相的殘余奧氏體轉換又相對較少，過多殘余奧氏體將直接影響DC53 鋼模具在后期使用過程中的尺寸精度、穩定性及可靠性[4-6]。冷處理作為提高鋼材綜合性能的重要手段之一，在提高模具鋼的硬度、強度、沖擊韌性和耐磨性等方面起到很大作用[7]，基于此國內外學者應用冷處理技術針對結構鋼[8-10]、模具鋼[11-14]、滲碳鋼[15-16]、工具鋼[17]、有色金屬[18-19]等展開了大量研究工作，而關于傳統熱處理與冷處理技術復合尤其是應用在DC53 模具鋼上的研究應用鮮見報道。……