H13模具鋼和3Cr2W8V鋼是我國使用最廣泛的兩種熱鍛模具鋼。h13鋼具有良好的綜合力學(xué)性能和冷熱疲勞性能，能滿足一般模鍛條件的要求。 但H13鋼是一種耐熱模具鋼，其工作溫度不得超過600℃，淬透性差，不利于大斷面模具的制造，因此其應(yīng)用有限。 3CrW8V鋼是我國較早廣泛使用的高強(qiáng)度熱鍛模具鋼。其熱穩(wěn)定性好，使用溫度可達(dá)650℃，但由于冷熱疲勞性能和導(dǎo)熱性差，容易因冷熱疲勞而開裂甚至斷裂。 中合金DM鋼是科研團(tuán)隊(duì)自主開發(fā)的一種新型熱鍛模具鋼。 通過測量三種熱鍛模具的鋼熱穩(wěn)定性曲線，觀察顯微組織，研究人員對(duì)三種鋼熱穩(wěn)定性的優(yōu)缺點(diǎn)和顯微組織在熱穩(wěn)定性過程中的變化進(jìn)行了比較和分析。
三種試驗(yàn)鋼均采用電渣重熔，其化學(xué)成分見表1。如表2所示。淬火、加熱和冷卻WZC-60真空淬火爐，當(dāng)S2-5-12箱爐在試驗(yàn)溫度下穩(wěn)定時(shí)回火。
熱穩(wěn)定性試驗(yàn)樣品尺寸為10 mm× 10 mm× 15 mm，樣品分別在S2-5-12箱5-12箱℃、620℃和650℃保溫24小時(shí)。然后根據(jù)GB/T230.用69-1型洛氏硬度計(jì)在不同溫度下測試三種試驗(yàn)鋼的洛氏硬度值。 采用Zeiss Super-40發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察不同保溫溫度下樣品的微結(jié)構(gòu)JEM-2010F高分辨率投影電子顯微鏡觀察不同保溫溫度下的樣品，校準(zhǔn)碳化物類型。
結(jié)果表明:
(1)在580、620和650℃在24小時(shí)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)中，DM鋼的硬度總是高于3Cr2W8V和H13鋼。隨著保溫溫度的升高，早期硬度迅速下降，后期趨于穩(wěn)定。
(2)在650℃在熱穩(wěn)定性過程中，3Cr2W8V鋼中的鎢元素溶解在基體中，導(dǎo)致固溶強(qiáng)化。然而，在DM在鋼的熱穩(wěn)定過程中，亞穩(wěn)態(tài)θ高溫分析M2C碳化物，硬化現(xiàn)象。同時(shí)，由于基體中錳含量高的固溶體，阻礙了馬氏體基體的恢復(fù)。兩者相輔相成，保證了其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。
