简介：冷作模具钢中碳化物的调控一直是业界关注的焦点.为改善国产模具钢的性能,延长使用寿命,以国产电渣重熔态的Cr8冷作模具钢中析出物为研究对象,利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针显微镜(EPMA)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等多种表征技术,对试验钢的析出相进行定性和定量分析.利用Thermo-Calc-TCFE7数据库计算了试验钢平衡凝固条件下的相图;基于Wagner和Scheil模型计算了不同温度区间碳氮化物的溶度积和试验钢非平衡凝固条件下碳氮化物的析出温度.结果显示,该电渣重熔态的Cr8冷作模具钢中存在M7C3(M为Cr、Fe)、MC(M为V)、M2C(M为Mo)、M23C6(M为Cr、Fe)、M6C(M为Mo、Fe)、TiN-VC型析出物.其中TiN最先在液相中析出,是后析出碳化物的形核核心;其次共晶碳化物Cr7C3、VC、Mo2C分别在 1 618、1 560、1 528 K于固液前沿的液相中沿晶界析出,尺寸均大于5 μm;晶粒内部的二次碳化物Cr23C6 最后在1 083 K于固相中析出,是纳米级碳化物,尺寸小于500 nm.另外,晶界处固液两相区析出的共晶碳化物Cr7C3、VC、Mo2C在尺寸上较为粗大的原因为,由于钢液凝固时受固液前沿过冷度的影响,导致其长大速率大于形核速率.因此,提高凝固速率、增大形核速率同时升高锻造和热处理温度是控制钢中共晶碳化物尺寸的有效方法.促进细小的二次碳化物M23C6和M6C均匀析出能够提升Cr8冷作模具钢的综合力学性能.研究结果可为Cr8冷作模具钢热处理工艺的改进和第二相的控制提供有效的理论依据.展开
