Effect of Nickel on Continuous Cooling Transition Law and Impact Energy of New Hot Work Die Steel

Guan Hailong; Yue Jianbo; Tian Jialong; Gong Wei; Jiang Zhouhua

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00087

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Nickel on Continuous Cooling Transition Law and Impact Energy of New Hot Work Die Steel

Forming and Phase Transition | 更新时间：2025-05-09

- Effect of Nickel on Continuous Cooling Transition Law and Impact Energy of New Hot Work Die Steel
- Special Steel Vol. 45, Issue 6, Pages: 108-116(2024)
- 作者机构：
  
  1.江苏宏晟模具钢材料科技有限公司，江阴 214400
  2.东北大学冶金学院，沈阳 110819
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00087
  CLC： TG156.1
- Received：13 April 2024，
  
  Published：30 November 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
关海龙,岳建博,田家龙等.镍对新型热作模具钢连续冷却转变规律与冲击功的影响[J].特殊钢,2024,45(06):108-116.

Guan Hailong,Yue Jianbo,Tian Jialong,et al.Effect of Nickel on Continuous Cooling Transition Law and Impact Energy of New Hot Work Die Steel[J].Special Steel,2024,45(06):108-116.
关海龙,岳建博,田家龙等.镍对新型热作模具钢连续冷却转变规律与冲击功的影响[J].特殊钢,2024,45(06):108-116. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00087.

Guan Hailong,Yue Jianbo,Tian Jialong,et al.Effect of Nickel on Continuous Cooling Transition Law and Impact Energy of New Hot Work Die Steel[J].Special Steel,2024,45(06):108-116. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00087.

摘要

使用热膨胀相变仪和冲击试验机测定了含0.8%Ni和不含Ni的新型热作模具钢QDH的连续冷却转变曲线（CCT曲线）和冲击功曲线，并结合组织及硬度分析了Ni元素对QDH钢连续转变规律与冲击功的影响。热膨胀曲线测试结果表明，Ni元素可显著降低QDH钢的临界相变点（A

、A

及M

），扩大奥氏体相区，使CCT曲线整体右移，珠光体临界冷速由0.03 ℃/s降低至0.02 ℃/s以下，马氏体的临界冷速由0.4 ℃/s降低至0.2 ℃/s，提高了钢的淬透性。冲击功曲线测试结果表明，两种实验钢均在350~500 ℃和550~620 ℃两个回火温度区间，分别出现第一类回火脆性和第二类回火脆性，其中，含Ni钢在整个回火温度区间内的冲击功均高于不含Ni钢，说明Ni元素提高QDH钢淬透性的同时也可提高其韧性。

Abstract

The continuous cooling transition curve （CCT curve） and impact energy curve of QDH of the new hot work die steel with 0.8% Ni and without Ni were determined by thermal expansion phase change instrument and impact testing machine， and the influence of Ni on the continuous transformation law and impact energy of QDH steel were analyzed by combining the microstructure and hardness. The test results of the

rmal expansion curve show that Ni element can significantly reduce the critical phase transition point （A

， A

and M

） of QDH steel， expand the austenite phase region， shift the CCT curve to the right as a whole， reduce the critical cooling rate of pearlite from 0.03 ℃/s to less than 0.02 ℃/s， and reduce the critical cooling rate of martensitic from 0.4 ℃/s to 0.2 ℃/s， which improves the hardenability of steel. The test results of impact energy curves show that the first type of tempering brittleness and the second type of tempering brittleness of the two experimental steels are in the tempering temperature range of 350 ℃-500 ℃ and 550 ℃-620 ℃， respectively， and the impact energy of Ni-containing steel in the whole tempering temperature range is higher than that of Ni-free steel， indicating that Ni element can improve the hardenability of QDH steel and improve its toughness.

关键词

Keywords

references

汪　凡 . H13热作模具钢断裂原因分析及热处理工艺改进［J］. 模具制造， 2024 ， 24 （ 3 ）： 63 - 66 .

崔忠圻，刘北兴 . 金属学与热处理原理［M］. 2版 . 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2004 ： 45 - 47 .

王邦杰 . 实用模具材料与热处理速查手册［M］. 北京：机械工业出版社， 2014 ： 26 .

郝松涛 . 热作模具钢及压铸模具钢的发展和应用［J］. 机械管理开发， 2003 ， 18 （ 2 ）： 58-59+62 - 63 .

叶　能 . 大型一体化压铸模具制造工艺［J］. 模具制造， 2023 ， 23 （ 10 ）： 160 - 162 .

Ryoo D Y ， Kang N ， Kang C Y . Effect of Ni content on the tensile properties and strain-induced martensite transformation for 304 stainless steel ［J］. Materials Science and Engineering： A ， 2011 ， 528 （ 6 ）： 2277 - 2281 .

Jiang Q C ， Sui H L ， Guan Q F . Thermal fatigue behavior of new type high-Cr cast hot work die steel ［J］. ISIJ International ， 2004 ， 44 （ 6 ）： 1103 - 1107 .

吴晓春，左鹏鹏 . 国内外热作模具钢发展现状与趋势［J］. 模具工业， 2013 ， 39 （ 10 ）： 1 - 9 .

何雪松，左鹏鹏，吴晓春 . Ni对新型压铸模具钢连续冷却转变规律的影响［J］. 材料热处理学报， 2015 ， 36 （ 10 ）： 134 - 140 .

路峰，张佩，李琦，等 . 18 CrNiM o7 - 6 钢静态CCT曲线测定与组织分析［J/OL］. 特殊钢， 2024， 45 （ 3 ）： 91 - 95 .

Bepari M M A ， Shorowordi K M . Effects of molybdenum and nickel additions on the structure and properties of carburized and hardened low carbon steels ［J］. Journal of Materials Processing Technology ， 2004 ， 155-156 ： 1972 - 1979 .

钟磊，吴开明，董航宇 . Ni元素对微纳结构低温贝氏体钢组织与力学性能的影响［J］. 武汉科技大学学报， 2018 ， 41 （ 5 ）： 328 - 333 .

张剑桥，李　筱，孙铭山，等 . 冷却速率对60Cr13马氏体不锈钢微观组织影响规律［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 6 ）： 112 - 116 .

王宁涛，王利军，郭俊成，等 . 16MnCr5高温热塑性及连续冷却转变曲线测定及应用［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 4 ）： 120 - 124 .

Odqvist J ， Hillert M ， Ågren J . Effect of alloying elements on the γ to α transformation in steel. I ［J］. Acta Materialia ， 2002 ， 50 （ 12 ）： 3213 - 3227 .

Hu Z Q ， Wang K K . Investigation into the thermal stability of a novel hot-work die steel 5CrNiMoVNb ［J］. High Temperature Materials and Processes ， 2022 ， 41 （ 1 ）： 353 - 363 .

Morsdorf L ， Emelina E ， Gault B ， et al . Carbon redistribution in quenched and tempered lath martensite ［J］. Acta Materialia ， 2021 ， 205 ： 116521 .

曾　艳，吴晓春，夏书文，等 . 镍元素对新型压铸模具钢热稳定性的影响［J］. 材料导报， 2017 ， 31 （ 16 ）： 72 - 75 .

夏　博，王　斌，张　鹏，等 . 回火温度对高强弹簧钢微观组织和冲击性能的影响［J］. 材料研究学报， 2023 ， 37 （ 5 ）： 341 - 352 .

孙文强，周　珠，徐阿敏，等 . 热处理工艺对高铬低活化铁素体-马氏体钢力学性能的影响［J］. 特殊钢， 2024 ， 45 （ 2 ）： 105 - 111 .

邓　彪，陈　蓬，王国栋 . 回火温度对二次硬化马氏体不锈钢组织和性能的影响［J］. 金属热处理， 2021 ， 46 （ 9 ）： 65 - 71 .

Lee K B ， Kwon H ， Kwon H ， et al . Effects of alloying additions and austenitizing treatments on secondary hardening and fracture behavior for martensitic steels containing both Mo and W ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A ， 2001 ， 32 （ 7 ）： 1659 - 1670 .

Gong W ， Yue J B ， Tian J L ， et al . The effect of nickel on the carbide precipitation behavior in Cr-Mo-V hot-working die steel ［J］. Journal of Materials Research and Technology ， 2023 ， 27 ： 4452 - 4460 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Development of M42 and above 12.9 Grade High Hardenability 42CrMoVNb Bolt Steel

Study on Continuous Cooling Phase Transition of 12Cr1MoV Pearlite Heat-resistant Steel

Production Practice of 18CrNiMo7-6 Electroslag Process for High-speed Rail Gear Steel

Effect of Carbon Segregation and Residual B on Hardenability of Gear Steel 20CrMnTiH1

Continuous Cooling Transformation Curves and Structure of Nb-V-Ti Microalloying 08MnCr High Strength Steel

Related Author

Wang Maoqiu

Xu Le

Zhang Bangqiang

Xu Yongfeng

Gong Xuejin

Liang Enpu

Li Yaqiang

Li Yingying

Related Institution

Dongfang Electric Wind Power Co.， Ltd.

Institute for Special Steels，Central Iron and Steel Research Institute Co.， Ltd.

Department of Automotive Engineering ， Hebei Vocational University of Technology and Engineering

Hebei Special Vehicle Modification Technology Innovation Center， Hebei Vocational University of Technology and Engineering

School of material science and engineering， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhaung

⁰