超厚规格模具钢3Cr2Mo不同冷速下的硬度和组织差异

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.005

金属热处理 ›› 2024, Vol. 49 ›› Issue (1): 31-38.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.005

超厚规格模具钢3Cr2Mo不同冷速下的硬度和组织差异

李忠波^1,2, 袁清¹, 许少普², 张涛², 陈熙², 莫家璇¹, 任杰¹

1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室, 湖北武汉 430081;
2. 南阳汉冶特钢有限公司, 河南南阳 474571

收稿日期:2023-08-08 修回日期:2023-11-10 发布日期:2024-02-29
通讯作者: 袁清,副教授,博士,E-mail:yuanqing@wust.edu.cn
作者简介:李忠波(1985—),男,正高级工程师,博士,主要研究方向为金属材料加工,E-mail:lzb7460377@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金(52004193);中国博士后科学基金(2022M710596)

Differences in hardness and microstructure of ultra-thick die steel 3Cr2Mo at different cooling rates

Li Zhongbo^1,2, Yuan Qing¹, Xu Shaopu², Zhang Tao², Chen Xi², Mo Jiaxuan¹, Ren Jie¹

1. State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan Hubei 430081, China;
2. Nanyang Hanye Special Steel Co., Ltd., Nanyang Henan 474571, China

Received:2023-08-08 Revised:2023-11-10 Published:2024-02-29

摘要/Abstract

摘要： 对超厚规格3Cr2Mo模具钢厚度方向进行组织和硬度检测,研究了不同冷速下厚度方向的硬度分布和相变规律。结果表明,导致3Cr2Mo模具钢厚度方向上硬度呈现明显边部高、心部低特征的主要原因是回火索氏体片层间距的差异,边部试样的回火索氏体片层间距较小,而心部试样回火索氏体片层间距略大。当冷速≤0.3 ℃/s时,有高温珠光体相变+中/低温贝氏体马氏体相变;当冷速≥0.5 ℃/s时,只有马氏体相变。冷却速度0.5 ℃/s是发生马氏体转变的临界冷速。由此推断厚板厚度方向的冷速在0.05 ℃/s浮动,表面冷速不超过0.1 ℃/s,可获得以珠光体为主的显微组织。

关键词: 模具钢, 硬度, 索氏体, 冷却速度

Abstract: Microstructure and hardness tests of an ultra-thick specification 3Cr2Mo die steel were carried out along the thickness direction. The hardness distribution and phase transformation along the thickness direction with different cooling rates were investigated. The results show that the main reason for the hardness difference along the thickness direction is the difference of the tempered sorbite lamellar spacing, which is smaller in the edge specimens and slightly larger in the heart specimens. When the cooling rate is less than or equal to 0.3 ℃/s, the high-temperature pearlite transformation and medium-low temperature bainite/martensite transformation are observed. When the cooling rate is greater than or equal to 0.5 ℃/s, only martensitic transformation occurs. The cooling rate of 0.5 ℃/s is the critical cooling rate for the martensite transformation. From this, it is inferred that the cooling rate in the thickness direction of the thick plate floats at 0.05 ℃/s, and the cooling rate of the surface does not exceed 0.1 ℃/s under which the pearlite microstructure is obtained.

Key words: die steel, hardness, sorbite, cooling rate

中图分类号:

TG142.1

李忠波, 袁清, 许少普, 张涛, 陈熙, 莫家璇, 任杰. 超厚规格模具钢3Cr2Mo不同冷速下的硬度和组织差异[J]. 金属热处理, 2024, 49(1): 31-38.

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超厚规格模具钢3Cr2Mo不同冷速下的硬度和组织差异

Differences in hardness and microstructure of ultra-thick die steel 3Cr2Mo at different cooling rates

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