B对铜合金压铸热作模具钢高温力学及热疲劳性能的影响

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

王志胜 陈祥 李言祥 张华伟 刘源

摘要： 采用热力学模拟试验机研究了铜合金压铸模具钢在850 ℃下的高温力学性能, 采用Uddeholm 自约束法研究了模具钢在室温至800 ℃时的热疲劳性能, 采用光学体视显微镜和SEM研究了模具钢热疲劳试样的表面热疲劳裂纹和断面裂纹纵深扩展状态. 分析了B对材料室温及高温力学性能、热疲劳性能的影响. 结果表明, 添加B后, B在实验钢基体内以M2B (M为Fe, Cr或Mn)型硼化物的形式分布在奥氏体基体上, 有效提高了材料的高温力学性能, 材料硬度由200 HV提高到302 HV,850 ℃拉伸屈服强度由144.3 MPa提高到190.3 MPa, 压缩屈服强度由139.7 MPa提高到167.9 MPa; 300 cyc 室温至800 ℃循环热疲劳实验结果表明, 含B模具钢的热疲劳级别为2~3 级, 大大优于用于对比的经电渣重熔的ESR-H13 钢的7~8 级, 其主要原因是硼化物能够终结热疲劳裂纹扩展或使裂纹扩展方向改变, 并避免热裂纹发生散射状扩散.

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