关于H13钢等向性的问题

duanzao03

H13钢主要用于热锻压模、热挤压模和铝合金压铸模，是国内外应用最广的热作模具钢钢种之一。在服役状态下，模具在高温下承受强烈的各向冲击载荷，往往由于钢材的强度和韧性不够，尤其横向韧性不够，造成型腔边缘或局部塌陷、断裂而早期失效。为提高模具钢的质量和使用寿命，对H13钢的强度、韧性和等向性都提出了更高的要求。采用常规冶炼、加工工艺生产的H13钢横向塑性和韧性数值只相当于纵向塑性和韧性的20～30％，而高等向性的H13钢横向塑性和韧性数值可达到纵向塑性和韧性的80％以上，高等向性的H13钢的使用寿命是普通H13钢的2～3倍。 本文围绕H13钢等向性的影响因素及高等向性H13钢的生产工艺的开发，通过应用光学显微镜、扫描电镜进行显微组织和断口分析，并与化学成分分析和力学性能测试相结合的方法，进行了H13钢铸态组织特征、组织遗传性、碳化物类型和分布及纯净度对等向性能的影响以及提高H13钢等向性冶炼工艺和锻造前后处理工艺的研究。研究得出以下结论： (1)H13钢由于碳及合金元素的作用，特别是铬元素的作用，使铸锭在冷却过程中，产生严重的宏观元素偏析，在铸锭的个别区域，特别是最后凝固的中心区域，碳及合金元素富集到共晶成分，出现少量不平衡的亚稳定共晶碳化物，共晶碳化物由边部向心部逐渐增加，使冲击韧性逐渐降低。宏观偏析严重的铸态组织经过变形，具有不同化学成分的各显微区域拉长并形成带状组织，显著降低H13的塑性指标，尤其是横向的冲击韧性，是造成模块低等向性的重要因素。缓慢冷却H13钢会形成二次碳化物网络从而弱化晶界，造成裂纹优先在碳化物聚集的晶界处形成并沿晶界扩展，降低冲击功。碳化物带状偏析和网状碳化物，经常规终处理工艺处理后，往往不能消除，可以遗传到最终热处理的组织中，直接影响最终热处理后的组织、性能。 (2)电弧炉冶炼、电弧炉+炉外精炼、电弧炉+电渣重熔冶炼对横向和纵向的强度影响不大，但对塑性和韧性影响较大，尤其是冲击韧性。经过炉外精炼、电渣重熔的H13钢，降低了钢中夹杂物、S、P含量，提高钢的纯净度，使钢的塑性和韧性提高，横向与纵向冲击韧性比值达到电炉冶炼H13钢的2.1倍，从而提高等向性。 (3)钢锭高温均匀化消除了铸锭组织的非平衡状态，也消除了共晶碳化物、碳化物带状的遗传影响。有利于提高垂直纤维方向的塑性、冲击韧性和疲劳强度，使H13钢的等向性提高。锻造余热淬火工艺可以消除二次碳化物网状、细化奥氏体晶粒、细化碳化物，实现碳化物和组织的双细化，从而提高H13钢的强韧性和等向性，同时显著节约工时和能耗。 (4)提高H13钢等向性的最佳工艺是，炉外精炼和电渣重熔，钢锭高温均匀化，控制终锻温度、变形量，锻后余热淬火，高温回火工艺。
在网上找的

zjyffs

你这是一篇文章上的内容，“影响 H13 热作模具钢等向性的因素”，我的疑惑是2#材料有没有可能优于1#，虽然等向性低？

zjyffs

通常我们所说的模具钢等向性是指横向韧性/纵向韧性，
假设我们现在有两种H13钢:
(1#)横向冲击韧性6J，纵向8J，等向性就有0.75
(2#)横向冲击韧性6J，纵向12J，等向性只有0.5
从等向性比较，2#钢低，但其纵向高，如果现在要做一套模具，你会选等向性高的吗？为什么？