我国大量使用的热强模具材料大多数为马氏体型热作模具钢。这类钢在常温下有较高强度、硬度。 但当热作模具在较高温度下工作时,由于已达到或超过模具本身的回火温度,其内部组织将发生变化,碳化物开始聚集长大,二次硬化效应逐渐消失,高温硬度急剧下降,模具寿命降低。随着新的热加工工艺的出现,热作模具的工作温度更高,工况条件更苛刻,马氏体型热模钢已不能满足要求。为此,国外研究开发了奥氏体热作模具钢。我国从80年代也开始对其进行研究,已见报道的有华中理工大学研制的5Ni10Cr8Mn8W2Mo2V2Nb[1],实践表明,这种以沉 淀强化的奥氏体钢制作高温热作模具,是解决模具高温软化变形、提高模具寿命的一条可行的途径。然而,一般奥氏体热模钢,尤其是高锰的奥氏体热模钢在固溶时效后,碳化物容易沿晶界析出并聚集长大,因而晶界易于富集过多的碳化物,晶界变粗,出现沿晶脆性断裂,致使奥氏体热模钢的使用受到限制。北鼎模具钢 而我所研究的AM奥氏体热作模具钢,其主要特点是在钢中加入了合金元素铜(2%),由于铜的加入,钢的强度和韧性均有提高,AM钢的晶界比不含铜的细小,碳化物在晶界上的析出量也很少。因此,弄清含铜奥氏体热模钢中的碳化物种类及析出规律别是对时效组织的影响,对进一步研究和开发奥氏体热模钢具有重要意义。 2 AM钢的成分特点 AM钢以奥氏体为基体,主要以Mn、C等作为 奥氏体形成元素,加入V、Cr、Ni、Si、Cu等元素,通过它们的相互作用形成不同晶体结构的高硬度、高熔点的碳化物相以及金属间化合物,既沉淀强化,又抑制晶粒粗化,以获得抗高温氧化和强韧化效果。与同类奥氏体热作模具钢相比,添加2%Cu是其合金化的显著特点。经过多次筛选,确定综合性能较优的5Mn15Cr12Ni2V2Cu2Si(AM)为基本钢种。为了重点研究铜对钢组织性能的影响,专门进行了有无铜元素的对比试验。试验结果表明,铜的适量加入未引起冶炼及锻压方面的困难;在相同的工艺条件下,铜的加入使AM钢的高温硬度及韧性有明显的提高