《表1 新型含钛机械模具钢的化学成分》

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《新型含钛机械模具钢的性能研究》

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为了研究钛微合金化对H13钢耐磨损性能和抗氧化性能的影响，优选出最佳Ti含量，以商用H13模具钢（未添加Ti，记为试样1）为对比材料。试验材料分别为:在商用H13钢中添加0.02%Ti（试样2）、0.04%Ti（试样3）、0.06%Ti （试样4）、0.08%Ti （试样5）、0.10%Ti（试样6），具体见表1。试验材料（试样2～6）的主要制备过程:将商用H13模具钢置于中频感应炉中熔化，然后按照试样成分添加相应含量的金属Ti进行感应熔炼，为确保试验材料性能经电渣重熔后再进行锻造试验。钢锭锻造过程中，始锻温度为1180℃，终锻温度为850℃。新型含钛机械模具钢试样为圆棒状，尺寸为35 mm×200 mm。采用电火花线切割方法切割成大小20 mm×5 mm的金相组织试样、20 mm×8 mm的磨损试样和20 mm×5 mm的氧化试样。首先对金相试样进行磨制抛光，并经浓度4%的硝酸酒精溶液侵蚀处理后，再使用LEICAD-MI5000M金相显微镜进行显微组织观察。室温磨损试验在MG1000型摩擦磨损试验机上进行，磨轮转速260 r/min，以速度100 mm/min相对滑动，附加载荷120 N、磨损时间20 min。高温磨损试验设备采用MG-200型销盘式高温摩擦磨损试验机，测试温度500℃、磨轮转速260 r/min、载荷450 N、测试时间5 h，并采用JSM-820型扫描电镜对试样高温磨损后的表面形貌进行观察。高温氧化试验设备采用SX2型箱式电阻炉。高温氧化试验前用110℃烘箱加热试样至恒重后用天平称量并记录试样的重量，然后将试样置于坩埚内，使用650℃电阻炉加热至恒重后，待电阻炉降温至500℃，进行500℃×120 h高温氧化试验，并用天平称量和记录试样的质量。