Cr8型刃具钢热处理工艺优化.docx

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1、Cr8型刃具钢热处理工艺优化20世纪80年代，国内外先后研制出Cr含量约8%的Cr8型冷作模具钢（简称Cr8钢），如BOHLERK340、K360、SDC99等。这类钢含铬约8%，加入Mo、V、Si等合金元素，其碳化物细小且分布均匀，广泛应用于耐冲击性模具、精加工模具以及刃具材料。本试验材料为Cr8钢，在某企业用来作切割钢板的刃具。刃具在切削过程中，受到工件强烈的摩擦作用，需要相当高的硬度和耐磨性；同时刀刃承受弯曲、扭转、剪切和冲击等不同载荷，材料又需要足够的韧性。热处理工艺是获得优良性能的关键，本工作通过探讨淬火温度、回火温度、回火时间、回火次数及回火冷却

2、方式对组织和性能的影响，在保证高硬度的条件下，提高该材料的韧性，从而延长其作为刃具的使用寿命。使用移动式光谱仪测得该材料的化学成分（质量分数，%）为：C0.508，Cr7.51，Mo2.42，Si0.732，V1.98，Mn0.290，Fe余量。试验材料的冶金工艺为：出厂状态—均匀化退火—球化退火—热处理（淬火+回火）。热处理工艺在箱式电阻炉中进行，淬火试样尺寸为10mm×10mm×15mm，淬火温度的选择为950～1200℃，在淬火温度下保温15min油淬，淬火组织用2%盐酸酒精溶液腐蚀。对淬火钢进行200～600℃的回火试验，回火2h。选择热处理后硬度最

3、高的淬火和回火温度，在保证高硬度的前提下，讨论回火时间、回火次数和回火冷却方式对硬度和冲击性能的影响。冲击试样采用无缺口试样，其尺寸为7mm×10mm×55mm。用扫描电镜观察显微组织，用洛氏硬度仪和冲击试验机测试硬度和冲击吸收能量，用X射线仪进行物相分析，并用X射线应力测试仪定量测定试样中残留奥氏体含量。结果表明：（1）Cr8钢淬火组织为马氏体、残留奥氏体和碳化物。低温淬火得到板条马氏体，高温淬火得到针片状马氏体。（2）随回火温度升高，低温淬火试样无二次硬化峰；而高温淬火试样在520℃左右回火时有明显的二次硬化峰，所以选1100℃淬火+520℃回火。高温淬

4、火高温回火试样随回火次数增加冲击吸收能量先降低后增加，且回火后油冷比空冷的硬度要高1～2HRC。最终热处理工艺为1100℃油淬+520℃×2h回火2次，油冷。