DC53模具钢的基本性能实验分析
DC53是在SKD11(Crl2MoV)基础上改进的冷加工模具钢。常规热处理下，残余奥氏体几乎完全分解，一般可省略深冷处理，在较高硬度下仍能保持韧性。
经1040℃淬火、520 ~ 530℃回火后，DC53的硬度HRC可达62 ~ 63，韧性是目前常用冷加工模具钢中最高的Crl2MoV的两倍。此外，DC53具有良好的可加工性和可磨性，电加工变质层残余应力低，残余奥氏体少，碳化物细小，分布均匀。由于模具受力情况复杂，一些模具工作部件需要具有一些特殊的机械性能。如果标准热处理工艺不能满足理想的工作性能要求，应通过热处理适当调整硬度、韧性、耐磨性等基本特性，以达到模具的最佳工作状态。淬火温度和回火温度是热处理的主要工艺参数。本文主要研究DC53的回火特性。
实验中，对DC53的热处理规范稍作改动，适当调整淬火温度，回火温度设定为6个等级，分别为100℃、200℃、300℃、400℃、500℃和600℃。100℃回火用101-2烘箱，其余用SX-25-12箱式电阻炉加热，每个回火温度取两个样品。硬度试验采用金属洛氏硬度试验，在常温下进行。使用HBRVU-187.5布洛赫光学硬度计。冲击试验在JB30B冲击试验机上进行，试样为10毫米×10毫米×55毫米无缺口试样，冲击能量为0.3KN.m或0.15 kN.m。
实验结果和分析
1.硬度值:测量每个样品在三个不同位置的硬度，得到每个回火温度下的硬度值。从各试样的硬度值来看，DC53在100 ~ 500℃回火时硬度值变化不大。400℃回火硬度略高，标准热处理回火后硬度峰值一般在520℃左右。600℃回火后硬度急剧下降，平均HRC硬度仅为52.4，回火温度不宜过高。冲击回火后，磨掉试样表面的氧化脱碳层，测量各试样在不同回火温度下的冲击值。从各试样的冲击值来看，200℃回火的DC53平均冲击值在60J/cm2以上，而500℃回火的冲击韧性较差，表现出一定的高温回火脆性。600℃以上回火具有良好的冲击韧性，但硬度大大降低，不能满足使用要求。实验结果表明，DC53具有良好的整体回火稳定性，在一定的回火温度范围内，硬度和冲击值变化不大。400 ~ 500℃回火时，韧性大幅度下降，产生回火脆性。600℃回火时，试样韧性很高，冲击值达到85J/cm2，但硬度下降较大。在生产中，高温回火可用于一些硬度和耐磨性较低但韧性要求较高的冷加工模具。高硬度、高韧性的冷加工模具应采用200℃左右的低温回火。其他回火温度下的硬度和冲击值可通过适当的计算方法(如插值、函数逼近等)预测。)，然后通过实验进行验证。淬火试样中的碳化物呈断续细带分布，200℃回火后，碳化物分布均匀，显微组织中几乎没有块状碳化物，韧性较好。从断口形貌看，200℃回火组织断口解理台阶远小于淬火试样，5000倍金相中断口有一些小而浅的韧窝，表明其具有一定的韧性。回火后，残余奥氏体充分转变，碳化物细小均匀分布，增加了韧性。
2.适当调整淬火温度后，DC53在200℃回火时硬度和冲击韧性较高。400 ~ 500℃回火时，硬度较高，韧性大大降低。600℃回火时，冲击韧性很高，硬度明显下降。形状复杂的工模具，如精密模具、切边模具、冷轧辊轮等，应采用低温回火工艺。，以使模具的工作部件获得高硬度、高韧性、良好的耐磨性和高强度，从而可以有效地延长模具的寿命，防止过度磨损、变形、开裂等早期失效现象。高冲击负荷的复杂模具可采用低淬火、高循环工艺，以获得高冲击韧性，防止模具脆性断裂。
