Proprietățile de bază ale oțelului AISI A2 pentru prelucrare la rece

A2 este un oțel cu matriță prelucrat la rece îmbunătățit pe baza SKD11 (Cr12Mo1V1). În condițiile convenționale de tratament termic, austenita reziduală este aproape complet descompusă. În general, tratamentul criogenic poate fi omis, iar duritatea ridicată poate fi menținută în condiții de duritate puternică.
I. Proiectarea experimentului
După ce a fost stins la 1040 de grade și revenit la 520 ~ 530 de grade, A2 are o duritate HRC de 60 ~ 62 și o duritate de două ori mai mare decât Cr12Mo1V1, care este cea mai mare dintre oțelurile de matriță prelucrate la rece utilizate în prezent. Are o bună prelucrabilitate și șlefuire, tensiuni reziduale scăzute în stratul modificat de prelucrare electrică, puțină austenită reziduală și carburi fine și uniform distribuite.
Datorită situației complexe de stres a matriței, unele părți de lucru ale matriței trebuie să aibă anumite proprietăți mecanice speciale. Dacă procesul standard de tratament termic nu poate îndeplini adesea cerințele ideale de performanță de lucru, caracteristicile de bază, cum ar fi duritatea, tenacitatea și rezistența la uzură, trebuie ajustate corespunzător prin tratament termic pentru a obține cea mai bună stare de lucru a matriței. Temperatura de călire și temperatura de călire sunt principalii parametri ai procesului de tratament termic. Această lucrare se concentrează pe caracteristicile de temperare ale lui A2.
II. Designul experimentului
În experiment, specificația de tratament termic A2 a fost ușor modificată, iar temperatura de călire a fost ajustată în mod corespunzător, iar temperatura de revenire a fost luată ca șase grade, și anume 100 de grade, 200 de grade, 300 de grade, 400 de grade, 500 de grade și 600 de grade. . Pentru călirea la 100 de grade, cuptorul de uscare 101-2 este folosit pentru încălzire, iar cuptorul cu rezistență tip cutie SX-25-12 este folosit pentru încălzire. Se prelevează două probe pentru fiecare temperatură de revenire.
Testul de duritate Rockwell metalic este selectat pentru testul de duritate, care se efectuează la temperatură normală, și se folosește testerul de duritate optică HBRVU-187.5 Brinell.
10mm pentru testul de impact × 10mm × 55mm specimen necrestat este testat pe mașina de testare la impact JB30B cu o energie de impact de 0,3 KN. m sau 0,15 KN. m.
Rezultate experimentale și analize
1. Valoarea durității
Luați trei poziții diferite pentru fiecare probă pentru a măsura duritatea și obțineți valoarea durității la fiecare temperatură de revenire. În funcție de valoarea durității fiecărei probe, A2 are puține modificări atunci când este temperat la 100 ~ 500 de grade; Duritatea este puțin mai mare atunci când este temperată la temperatură medie de 400 de grade, iar duritatea maximă după tratamentul termic și revenirea standard este în general de aproximativ 520 de grade; După călirea la temperatură înaltă la 600 de grade, duritatea scade semnificativ, iar valoarea medie a durității HRC este de numai 52,4, astfel încât temperatura de revenire nu ar trebui să fie prea mare.
2. Duritatea la impact
După revenire, stratul de decarburare prin oxidare de pe suprafața probei este îndepărtat și se măsoară valoarea impactului fiecărei probe la diferite temperaturi de revenire. În funcție de valoarea impactului fiecărei probe, atunci când DC53 este temperat la 200 de grade, valoarea medie a impactului ajunge la mai mult de 60 J/cm2. Când este temperat la 500 de grade, duritatea la impact este slabă, prezentând o anumită fragilitate la temperatură ridicată. Duritatea la impact de temperare peste 600 de grade este foarte bună, dar duritatea este mult redusă, ceea ce nu poate îndeplini cerințele de utilizare
Rezultatele experimentale arată că A2 are o stabilitate generală bună la revenire, iar duritatea și valoarea impactului se modifică puțin într-un anumit interval de temperatură de revenire; La călirea la 400 ~ 500 de grade, duritatea scade foarte mult și apare fragilitatea temperării; La temperare la 600 de grade, duritatea probei este foarte mare, iar valoarea impactului ajunge la 85 J/cm2, dar duritatea este mult redusă. În producție, pentru unele matrițe de prelucrare la rece cu cerințe scăzute pentru duritate și rezistență la uzură și cerințe ridicate pentru duritate, se poate folosi călirea la temperatură înaltă; Pentru matrițele de prelucrare la rece cu cerințe ridicate de duritate și duritate ridicată, ar trebui să se adopte o temperatură la temperatură scăzută la aproximativ 200 de grade. Duritatea și valoarea impactului la alte temperaturi de revenire pot fi prezise prin metode de calcul adecvate (cum ar fi metoda de interpolare, aproximarea funcției etc.) și apoi verificate prin experimente. Carbura din proba stinsă este distribuită în benzi subțiri discontinue, iar carbura este distribuită uniform după revenire la 200 de grade și aproape că nu există carbură masivă în structură, prin urmare, duritatea este bună. Din morfologia fracturii, etapa de scindare a fracturii structurii temperate la 200 de grade este mult mai mică decât cea a probei stinse și există câteva gropițe mici și puțin adânci în fractura structurii metalografice de 5000 de ori, ceea ce indică faptul că are o anumită duritate. După revenire, austenita reziduală se transformă complet, iar carbura este fină și uniform distribuită, ceea ce crește duritatea
concluzie
1. După reglarea corectă a temperaturii de călire, A2 are duritate și rezistență la impact mai mari atunci când este temperat la 200 de grade; La călirea la 400 ~ 500 de grade, duritatea este mai mare și duritatea scade foarte mult; Când este temperat la 600 de grade, duritatea la impact este foarte mare, iar duritatea scade semnificativ
2. Procesul de revenire la temperatură scăzută ar trebui adoptat pentru matriță de precizie, matriță de tăiere, roată de rulare la rece și alte instrumente și matrițe cu forme complexe pentru a face ca părțile de lucru ale matriței să obțină duritate ridicată, duritate ridicată, rezistență bună la uzură și rezistență ridicată, care poate prelungi în mod eficient durata de viață a matriței și poate preveni uzura excesivă, deformarea, fisurarea și alte fenomene de defecțiune timpurie
3. Procesul de călire scăzută și de recuperare ridicată poate fi adoptat pentru matrițe complexe cu sarcină mare de impact pentru a obține o rezistență ridicată la impact și pentru a preveni ruperea fragilă a matriței.