三种热作模具钢的优缺点分析

　　H13模具钢和3Cr2W8V钢是目前国内应用最广泛的两种热作模具钢，其中H13钢由于具有良好的综合力学性能和耐冷热疲劳性能，能够满足一般模锻条件的要求。但由于H13钢为中耐热热作模具钢，其工作温度不宜超过600℃，淬透性差不利于制造大截面模具，因此其应用受到限制。

　　3CrW8V钢是我国使用较早、应用较广的高强度热作模具钢。其热稳定性好，使用温度可达650℃。但由于其冷热疲劳性能和导热性能较差，很容易因冷热疲劳而开裂甚至断裂。中合金DM钢是由研究团队自主研发的一种新型热作模具钢。通过对三种热锻模具钢热稳定性曲线的测量和显微组织的观察，对比分析了三种钢热稳定性的优缺点以及热稳定性过程中显微组织的变化。

　　热稳定性试验的样本量为10毫米×10毫米×15毫米。样品在S2-5-12箱式炉中分别在580℃、620℃和650℃下保温24h，然后根据GB/T230.1-2000用69-1型洛氏硬度计测试三种试验钢在不同温度下的洛氏硬度值。利用蔡司Supra-40场发射扫描电子显微镜观察了不同保温温度下样品的微观结构，利用JEM-2010F高分辨率投影电子显微镜观察了不同保温温度下的样品，并对碳化物类型进行了标定。结果表明:

　　(1)DM钢在580、620、650℃24h热稳定性试验中，硬度始终高于3Cr2W8V、H13钢；随着保温温度的升高，硬度前期下降较快，后期趋于稳定。

　　(2)3cr 2w 8v钢在650℃热稳定过程中，大量W元素固溶于基体中，导致固溶强化；但DM钢在热稳定性过程中，由于亚稳θ相在高温下分解析出M2C碳化物而发生硬化，同时大量Mn元素溶于基体中，阻碍了马氏体基体的恢复，两者相辅相成，保证了其优越的热稳定性。