H13模具鋼和3Cr2W8V模具鋼是我國目前使用很廣泛的兩種鍛造模具鋼，其中H13模具鋼因良好的綜合力學(xué)性能及抗熱冷疲勞性能勝任一般熱模鍛造的需求。但由于H13模具鋼作為中耐熱型執(zhí)作模具鋼，其工作溫度不宜超過600度，且淬透性差不利于制造大截面模具使用。

 

　　3Cr2W8V模具鋼是我國比較早的使用且應(yīng)用很廣的高強(qiáng)熱性熱鍛模具鋼，其熱穩(wěn)定性良好，使用溫度可達(dá)650度，但因其冷熱疲勞性能和導(dǎo)熱性差，容易因冷熱疲勞而產(chǎn)生龜裂。

 

　　而DM模具鋼為很近幾年研發(fā)出的新型熱鍛模具鋼，通過3種熱鍛模具鋼熱穩(wěn)定曲線的測定及微觀組織的觀察，對比分析3種鍛造模具鋼熱穩(wěn)定性能的優(yōu)劣及在熱穩(wěn)定過程中微觀組織的變化。3種實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咪摼捎秒娫厝垡睙挘浠瘜W(xué)成分如表1所示，熱處理工藝及硬度值如表2所示，其中淬火加熱冷卻均在真空淬火爐中進(jìn)行，等箱式回火爐穩(wěn)定在實(shí)驗(yàn)溫度下進(jìn)行回火。

 

　　表1 熱鍛模具鋼化學(xué)成分

 

 

 

　　表2 模具鋼熱處理工藝及硬度

 

 

　　熱穩(wěn)定試驗(yàn)的采用箱式爐分別將試樣在580、620、650度保溫24h，然后測試不同溫度下3種實(shí)驗(yàn)鋼的洛式硬度值。采用發(fā)射掃描電鏡觀察試樣不同保溫溫度下的微觀組織，采用高分辨投射電子顯微鏡對不同保溫溫度下的試樣進(jìn)行觀察，并標(biāo)定碳化物的類型。

 

　　結(jié)果表明：

 

　?。?）在580、620、650度保溫24h熱穩(wěn)試驗(yàn)中，DM模具鋼的硬度始終高于H13模具鋼和3Cr2W8V模具鋼；且隨著保溫溫度的升高，硬度前期下降的速度越快，后期均趨于平穩(wěn)。

 

　　（2）在650度熱穩(wěn)定過程中，3Cr2W8V模具鋼中存在W元素大量固溶于基體中，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，而DM模具鋼在熱穩(wěn)定過程中由于亞穩(wěn)相在高溫下分解析出M2C型碳化物產(chǎn)生硬化現(xiàn)象，同時(shí)由于大量Mn元素固溶于基體，阻礙了馬氏體基體的回復(fù)，兩者相輔相成保證了其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性能。