Regulation of Composition， Microstructure and Properties of Novel Steel Used for Blade of Scrap Steel Shearing Machine

Chen Sihan; Li Jihang; Zhang Hao; Tian Jialong; Jin Yongli

doi:10.20057/j.1003-8620.N250608

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Regulation of Composition， Microstructure and Properties of Novel Steel Used for Blade of Scrap Steel Shearing Machine

Product Research and Development | 更新时间：2026-05-12

- Regulation of Composition， Microstructure and Properties of Novel Steel Used for Blade of Scrap Steel Shearing Machine
- Special Steel Vol. 47, Issue 3, Pages: 30-38(2026)
- 作者机构：
  
  1.内蒙古科技大学稀土产业学院，包头 014010
  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.N250608
  CLC： TG7
- Received：22 December 2025，
  
  Revised：2026-01-08，
  
  Accepted：12 January 2026，
  
  Published：30 May 2026
- 稿件说明：
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陈司翰,李吉航,张浩等.新型废钢剪切机刀片用钢的成分设计与组织性能调控[J].特殊钢,2026,47(03):30-38.

Chen Sihan,Li Jihang,Zhang Hao,et al.Regulation of Composition， Microstructure and Properties of Novel Steel Used for Blade of Scrap Steel Shearing Machine[J].Special Steel,2026,47(03):30-38.
陈司翰,李吉航,张浩等.新型废钢剪切机刀片用钢的成分设计与组织性能调控[J].特殊钢,2026,47(03):30-38. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250608.

Chen Sihan,Li Jihang,Zhang Hao,et al.Regulation of Composition， Microstructure and Properties of Novel Steel Used for Blade of Scrap Steel Shearing Machine[J].Special Steel,2026,47(03):30-38. DOI： 10.20057/j.1003-8620.N250608.

摘要

本研究以当前广泛应用于废钢剪切机刀片的H13热作模具钢为基准材料，提出“降Si、降V和增W”的合金设计思路。结合热力学理论计算与实验验证，探究了合金元素含量变化对H13模具钢中碳化物析出行为的影响，系统研究了热处理工艺对新型钢微观组织和机械性能的影响规律。结果表明，将

［Si］、

［V］和

［W］分别控制在0.1%~0.3%、0.5%~0.6%和1.8%~2.2%后，在最优热处理制度下，新型钢的硬度与H13模具钢基本一致，但冲击吸收功是H13模具钢的2倍，并且展现出优异的热稳定性和摩擦磨损性能。本研究成功开发出了一种专用于废钢剪切机刀片的DPG20热作模具钢，该新型钢展现出优异的冲击韧性、耐磨性和热稳定性，该研究为高性能热作模具钢的开发提供了新思路。

Abstract

In this study， H13 hot work die steel， which is widely used in the blade of scrap steel shearing machine， is used as the benchmark material， and the al

loy design strategy of “reducing Si， V and increasing W” is put forward. The influence of alloying element content on carbide precipitation behavior in H13 die steel was investigated， and the influence of heat treatment process on the microstructure and mechanical properties of experimental steel was systematically studied. The results show that after the contents of

［Si］，

［V］ and

［W］ are controlled in the ranges of 0.1%-0.3%， 0.5%-0.6% and 1.8%-2.2%， respectively， under the optimal heat treatment process， the hardness of the new steel is basically the same as that of H13 steel， but the impact toughness is twice that of H13 steel， and it shows excellent thermal stability and friction-wear properties. This study successfully developed a DPG20 hot work die steel specifically for the blade of scrap steel shearing machine， which exhibited excellent mechanical properties.

关键词

Keywords

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