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Cr12型模具钢(Cr12、Cr12MoV和D2)冶炼、浇注工艺对碳化物形态和分布的影响

    目前市售的Cr12型模具钢(Cr12、Cr12MoV和D2)多半是电炉冶炼,浇锭成形,开坯轧制成材的。电炉冶炼,再经电渣重熔的小铸锭,不经开坯轧制,直接锻造成形、退火后供应市场的模坯也日益增我。电渣钢中的氧化物、硫化物等杂质明显减少,但其铸态共晶碳化物树枝状定向分布则异常发达。真空冶炼可以降低钢中的含气量,氧化物和硫化物等的夹杂物级别也可控制得较低。
    Cr12型模具钢(Cr12、Cr12MoV和D2)钢液在浇注冷却过程中,先析出γ相,大致在1200℃左右发生共晶转变,转变产物为树枝状共晶莱氏体(M7C3型碳化物+奥氏体)和奥氏体。随着温度的下降,奥氏体中的碳不断析出,共晶碳化物集聚、长大并角状化,树枝状碳化物亦趋于发达。因此,控制钢液浇注温度、铸模温度和冷却速度,可以直接影响共晶转变结束时钢的组织形态。
    电炉冶炼,再经电渣重熔的Cr12型模具钢(Cr12、Cr12MoV和D2)小钢锭,不经轧制,直接锻成模坯,退火后供给用户,经过机械加工和最终热处理后服役的模具,常常发生早期脆裂。共晶碳化物枝晶极其发达,个别碳化物粗长到肉眼可见的程度,根本无法保证模具的使用性能。碳化物间隙中的低碳低合金地区,黑色回火马氏体针比较粗长,针间的白色残余奥氏体清晰可见。这种组织的形成与电渣重熔时的定向冷却有关,当然,未经开坯轧制和锻造工艺不当也是碳化物未能细化的重要原因。
    真空冶炼的Cr12型模具钢(Cr12、Cr12MoV和D2)钢液,适当降低浇注温度和铸模温度,加大冷却速度,铸锭也可以获得较细密的铸态组织,枝晶和碳化物都比较细小、致密。如果再经轧制、锻造成形,完全可以获得比较均匀、细致的碳化物分布。
 

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