冲头用M42高速钢的性能研究

作者：李惠; 王然; 尤晓东; 张贝贝; 张巍

来源：河北冶金, 2023, (09): 42-82.

DOI：10.13630/j.cnki.13-1172.2023.0908

• M42
• 高速钢
• 冲头
• 热处理
• 硬度
• 韧性

针对精冲领域高端冲头依赖进口的现状，河冶科技在冲头用M42高速钢的基础上，围绕成分、组织、制备工艺等几个方面进行研究，开发出了性能更好、寿命更长的冲头专用钢。从影响冲头使用寿命的材料颗粒度、不均匀度、硬度以及热处理等因素中明确了关键指标，并对其进行了评价及控制。结合热力学软件Thermo-Calc对其进行热力学计算，得到了M42钢转变过程中的主要组成相及其溶解温度，Ac1和Ac3计算结果分别为834℃和852℃。结合金相显微镜、扫描电镜等检测手段，分析了冲头专用钢M42的组织，特别是碳化物的尺寸和分布；研究了退火态和热处理态中第二相的析出规律，并评价了性能。结果表明：经过热加工变形和退火后，冲头用钢M42中碳化物均匀细小，淬火温度在1 160～1 180℃时晶粒度控制在9～10级，530～570℃回火后具备优异的强度和韧性。经过合理的热处理，硬度达到66.5～67.5 HRC,无缺口摆锤冲击试验测得的冲击韧性>15 J,满足冲头领域对材料性能的需求。