1.2085模具钢锻制大模块时成分偏析对预硬化硬度的影响

1.2085钢为德国牌号钢，是改进机械加工性能的耐蚀模具钢，用于生产耐腐蚀、性能特别高的塑料产品的配件和表面要求低的模架或者镶入件，且不特别要求表面处理。 我国近年来才开始研制及应用此钢种，如用于热流道模具。国内某钢厂试制了热轧扁钢、锻制圆钢和锻制大模块，预硬化状态供货，硬度要求30～35HRC，其中轧制扁钢和锻制圆钢可以合格供货，锻制大模块预硬化硬度超出要求范围，无法合格供货。为此研究了影响大模块预硬化硬度不合格的原因，以期找出解决办法，实现合格供货。 本试验用料为27t和15t两种钢锭，截面平均尺寸为1225mm和1080mm的多角锭，化学成分（熔炼分析）见表1，钢锭镦拔锻制成320mm×1370mm大模块，预硬化处理采用1030℃×6h加热，水-空交替冷却至500℃淬油，出油表面温度150～170℃，为保证回火后硬度控制在标准要求的30～35HRC内，27t锭锻制的大模块W（C）低，采用500℃×35h空冷回火，15t锭锻制的大模块W（C）高，采用540℃×35h空冷回火。 表1 试验钢的化学成分（WB，%） 钢锭 C Mn Si S P Ni Cr Mo 27t 0.29 0.47 0.45 0.065 0.022 0.70 16.20 0.165 15t 0.32 0.93 0.63 0.043 0.019 0.71 16.03 0.110   该钢厂1.2085模具钢大模块生产流程：EAF炉初炼→LF炉外钢包精炼→VD炉真空脱气处理→模铸钢锭→钢锭加热→3500t快锻机镦拔锻制大模块→退火→预硬化处理→检验→入库。对两种锻制大模块进行酸浸试验、硬度检验、成分分析、热处理试验等，研究了1.2085模具钢宏观成分偏析对预硬化硬度的影响。结果表明： （1）1.2085模具钢大模块宏观成分偏析主要是C和S元素，且C偏析影响预硬化硬度，正偏析部位硬度高，负偏析部位硬度低，钢锭尺寸愈大，影响愈明显，热处理亦无法消除这种影响。 （2）采用27t钢锭生产的320mm×1370mm大模块，C成分正、负偏析极差为0.163%，导致预硬化硬度带宽为7.5HRC，无法满足标准5HRC硬度带宽的要求。     （3）采用15t钢锭生产的320mm×1370mm大模块，C成分正、负偏析极差为0.089%，预硬化硬度带宽为4HRC，可以满足标准5HRC硬度带宽的要求。