裂開敏感度是原材料的一項關鍵物理性能，這類特性對強度高、延性大的原材料特別是在關鍵。據統計，一些組織對表層有機化學熱處理工藝后滲層的延性，即：裂開敏感度開展了一系列科學研究，比如對滲硼層表層延性科學研究、對高頻淬火層表層延性精確測量等，獲得了許多 關鍵結果。針對相近Cr12MoV模具鋼材那樣強度高、延性亦大的工模具材料出現延性裂開直到破裂的無效難題非常廣泛。目前檢驗這類原材料延性裂開敏感度的方式 較繁雜、且分散性大。科學研究更加簡單合理的方式 已變成現階段高韌性、高延性原材料科學研究的一個熱點話題。

 

　　用類似檢驗表層硬底化層的方式 檢驗這類原材料的裂開敏感度是大家科學研究的關鍵目地。此次關鍵對于強度約60HRC的Cr12模具鋼材科學研究經不一樣熱處理方法后原材料表層裂開敏感度，并融合原材料別的物理性能開展剖析探討。現有實驗研究表明布氏硬度壓印法是一種簡單易行的檢驗工模具鋼材表層裂開敏感度的方式 ，它對進一步進行這類原材料的科學研究有關鍵的基礎理論和實際意義。

 

 

　　▇ 科學研究原材料和方式

 

　　● 實驗原材料及熱處理方法

 

　　實驗用Cr12模具鋼材成分摩爾質量為（德松規范Cr12鋼的金速原素比）。熱處理方法選用不一樣加溫溫度油淬后 冷暴力( - 196 ℃) 200℃淬火。文中僅探討熱處理溫度各自為960℃、1000℃、1030℃、1060℃、1100℃的Cr12鋼熱處理工藝后的表層裂開敏感度。

 

　　● 物理性能及殘余馬氏體測定法

 

　　基本物理性能數據信息在Instron1255型全能試驗機上測得縮小試件10毫米*20毫米；彎折試件10毫米*10毫米*120Mm，跨度100毫米；沖擊試驗用10毫米*10毫米*55mm無空缺試件在UT10型拉力試驗機上開展。全部數據信息均取3～4個試件的均值。殘余馬氏體成分測量是在 D/ max rA 型X射線自動式透射儀上開展。

 

　　● 表層裂開敏感度檢驗基本原理和方式

 

　　表層裂開測量法和應力分析表層裂開敏感度檢驗的方式 用布氏硬度實驗法，用一個相對性面間交角為136°的金鋼石正四棱錐體拉力在一定荷載舒張壓入被測金屬表層 ，經要求的維持時間后卸掉荷載，隨后在顯微鏡和掃描儀透射電鏡下觀察壓印方形界限的機構形狀轉變。由應力分析得知，僅有當功效在界限(非常是四方形邊緣)的力超過原材料部分地區裂開的門坎值時(它是由原材料的特性決策的)，就很有可能出現裂痕和毀壞，進而就可以分辨原材料在一定標準下的表層裂開敏感度和裂開抵抗力。

 

　　▇ 實驗結果和剖析

 

　　裂開檢驗是在布洛維硬度儀上開展的，各自使用了5、10、15、20、30kg標準砝碼的荷載。試件為15mm×10毫米的金相分析試件，試件各自經960℃、1000℃、1030℃、1060℃、1100℃熱處理 冷暴力 ( -196℃) 200℃淬火。先將試件從粗磨壞精磨直到研磨拋光，隨后用4 %氰化鈉酒精溶液腐蝕試件，腐蝕水平適度，每一個試件各自用布氏硬度打3～5點。

 

　　● 殘余馬氏體量和強度( HV) 與熱處理方法的關聯

 

　　熱處理后200℃淬火存有很多殘余馬氏體，隨熱處理溫度上升而提升，在1100℃熱處理得很大多數殘余馬氏體(70 %) 殘留滲碳體機構。經冷暴力可使一部分殘余馬氏體變化，殘余馬氏體成分顯著降低，比如1100℃熱處理后經冷暴力殘余馬氏體成分從約70%降低到40%。由此可見Cr12模具鋼材在1030℃下列溫度熱處理后的強度隨熱處理溫度上升而提升，再次提升熱處理溫度因為提升了鋼中殘余馬氏體量使強度降低。實驗結果顯示Cr12鋼在1000～1030℃熱處理可得到 可達強度值約820 HV 。

 

　　● 物理性能與熱處理方法的關聯

 

　　用在不一樣溫度熱處理解決的Cr12鋼試件測出的縮小抗拉強度σsc、彎曲強度，Cr12鋼的抗壓強度抗拉強度隨熱處理溫度的上升，與強度有同樣的趨勢分析，在1000～1030℃可得到 可達值。Cr12鋼的抗拉強度值隨熱處理溫度上升而略微減少，Cr12鋼的沖擊性功在1030℃之前提高發展趨勢遲緩，以后隨熱處理溫度上升而提升。

 

　　● 表層裂開敏感度結果

 

　　測布氏硬度考察表層裂開敏感度的顯微鏡外貌能夠看得出Cr12模具鋼材在1000℃、1030℃熱處理后冷暴力 200℃淬火后的裂開敏感度很大，見到布氏硬度壓印直線上幾個裂痕，裂痕邁向不僅有沿晶裂痕，也是有穿晶裂痕，一些滲碳體也造成裂開。而Cr12模具鋼材在960℃及其1060℃、1100℃熱處理解決的試件表層裂開敏感度小，能夠見到布氏硬度壓印直線詳細無裂紋。用此方式 精確測量總體原材料與表層硬底化層結果不一樣，后面一種由于表層與常規原材料特性不一樣，表層原材料更脆而出現表層粉碎性裂開，或是掉下來狀況。

 

　　▇ 剖析

 

　　從之上結果綜合分析能夠看得出Cr12模具鋼材的表層裂開特性與原材料的機構緊密聯系。殘余馬氏體量是隨熱處理溫度的上升而提升，經冷暴力可使一部分殘余馬氏體變化，殘余馬氏體量顯著降低。Cr12磨具鋼的硬度在1030℃下列溫度熱處理，隨熱處理溫度上升而提升，在1000～1030℃熱處理可得到 可達強度。Cr12模具鋼材的抗壓強度抗拉強度隨熱處理溫度的上升與強度有同樣的趨勢分析。彎曲強度隨熱處理溫度上升而略微減少，Cr12模具鋼材的沖擊性韌性值隨熱處理溫度上升而提升，1030℃之前提升遲緩。從表層裂開敏感度實驗結果能夠看得出裂開試件分別是1000℃、1030℃，熱處理后并200℃淬火試件，與別的3種加工工藝(分別是960℃、1060℃、1100℃熱處理)未裂開試件對比，能夠得到裂開試件的強度值可達，殘余馬氏體量相對性較低，彎曲強度值較低，這類情況下試件的延性大，表層裂開敏感度也大。高韌性試件的表層裂開變化趨勢兩者之間強度、抗拉強度及沖擊性韌性值變化趨勢不錯符合，因此布氏硬度壓印法能夠做為檢驗原材料表層延性裂開特性的一種新方式 。

 

　　▇ 結果

 

　　Cr12模具鋼材的表層延性裂開敏感度兩者之間熱處理方法擁有緊密的關聯，關鍵在于本身的強度、殘余馬氏體量、物理性能標值等，因熱處理方法對這幾類要素都是有危害，因此能夠根據調節熱處理方法操縱Cr12模具鋼材的裂開敏感度。

 

　　Cr12模具鋼材在1000℃、1030℃溫度熱處理后冷暴力并200℃淬火，其表層延性裂開抵抗力低于在960℃、1060℃、1100℃熱處理后冷暴力并200℃淬火，而且表層展現穿晶裂痕或沿晶裂痕。布氏硬度壓印法能夠作為分辨Cr12模具鋼材裂開敏感度的一種簡單易行的方式 。

 

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