Im Kontext der integrierten Druckguss-Technologie für neue Energiemobilitätsfahrzeuge wurde ein besonders großformatiger, hoch homogener, zäher und hoch isotroper Druckguss-Werkzeugstahl GY-DCK20 entwickelt und produziert. Unter Verwendung von Charakterisierungsmethoden wie der metallographischen Analyse, SEM-Analyse und ASPEX-Einschlussanalyse wurde eine Untersuchung zur Strukturhomogenität und den mechanischen Eigenschaften bei Raumtemperatur an Proben aus verschiedenen Positionen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der hochreine Schmelzprozess {Elektroofen (EAF) + Argon-Sauerstoff-Verfeinerungsofen (AOD)} → Vakuumveredelung (RH) → Strangguss → Schutzatmosphärisches Elektroschlackereinschmelzen (PESR) effektiv den Gehalt an schädlichen Elementen und Gasen kontrollieren kann. Feine Einschlüsse mit einer Größe von 2~5 μm machen über 73,4 % aus, wobei die Einschlusstypen hauptsächlich Oxide sind. An Proben verschiedener Positionen wurde keine deutliche bandförmige Ausscheidung festgestellt, die kugelige Struktur ist gut, die Karbide sind fein und dispergiert verteilt. Die Wärmebehandlungshärte nach Abschrecken bei 1030 ℃ ist etwa 1 HRC höher als bei 1010 ℃ und weist zudem bessere Schlagzähigkeit auf. Der sekundäre Härtungspeak während des Anlassehstadiums liegt nahe 540 ℃, hauptsächlich aufgrund der Ausscheidung feiner partikulärer Legierungskarbide; bei 650 ℃ beginnt eine Erholung und Rekristallisation des Martensits, wodurch gleichachsige Ferritkörner gebildet werden; bei 700 ℃ verschwindet die martensitische Lamellenstruktur, Karbide sammeln sich an Korngrenzen, und die rekristallisierten Körner wachsen stark. Der GY-DCK20-Stahl weist bei einer Einsatzhärte von 44~46 HRC eine Schlagarbeitsaufnahme bei V-förmigen Kerben in Querrichtung und Längsrichtung von über 35 J auf, die Kernisotropie erreicht 0,97 und bietet hervorragende mechanische Gesamteigenschaften.

Druckguss-Werkzeugstahl; nichtmetallische Einschlüsse; Strukturhomogenität; Wärmebehandlung; Schlagzähigkeit bei Raumtemperatur