Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние предварительной горячей штамповки на микроструктуру и механические свойства стали AISI D2 после закалки

Шрутик Боле, С. Б. Саркар

Аннотация


Исследовано влияние параметров горячей штамповки и термической обработки (температура аустенизации, среда закалки и температура отпуска) на микроструктуру и механические свойства (твердость, ударная вязкость и износостойкость) стали AISI D2 (Х12МФ). Установлено, что в процессе горячей штамповки первичные карбиды M7C3 в структуре стали трансформируются во вторичные карбиды M23C6. Это способствует упрочнению стали, так как вторичные карбиды M23C6 являются основным фактором ее повышенной прочности и износостойкости. Проведение закалки после ковки вызывает увеличение количества вторичных карбидов и их более однородное распределение в структуре, что приводит к повышению твердости, ударной вязкости и износостойкости стали.

Ключевые слова


инструментальная сталь для холодной штамповки AISI D2 (Х12МФ); горячая штамповка; микроструктура; карбиды в стали; температура аустенизации; режим отпуска

Полный текст:

PDF

Литература


Mohammed Algarni. Mechanical properties and microstructure characterization of AISI “D2” and “O1” cold work tool steels // Metals. 2019. V. 9, Is. 11. 1169.

Salunkhe S., Fabijanic D., Nayak J., Hodgson P. Effect of single and double austenitization treatments on the microstructure and hardness of AISI D2 tool steel // Materials Today: Proceedings. 2015. V. 2, Is. 4 – 5. P. 1901 – 1906.

Naravadel R. H., Aher A. P. Analysis of wear behaviour of D6 tool steel by influence of cryogenic treatment // Int. Res. J. Eng. Technol. (IRJET). 2017. V. 4, Is. 5. P. 1146 – 1150.

Linkup Tang, Chengxiu Gao, Jianlong Huang et al. Dry sliding friction and wear behaviour of hardened AISI D2 tool steel with different hardness levels // Tribol. Int. 2013. V. 66. P. 165 – 173.

George Roberts, George Krauss, Richard Kennedy. Tool Steel. 5th ed. Ohio: ASM international, Materials Park, 1998. 364 p.

Хайдоров А. Д., Кондратьев С. Ю. Влияние термоциклической обработки на структуру литой быстрорежущей стали Р6М5-Ш // МиТОМ. 2011. № 6(672). С. 42 – 47. (Khaidorov A. D., Kondrat’ev S. Yu. Effect of thermal cycling treatment on the structure of cast high-speed steel R6M5-Sh // Met. Sci. Heat Treat. 2011. V. 53, Is. 5 – 6. P. 299 – 303.)

Elghazaly S. A., Gyula K., Elghazaly W. Optimizing morphology of primary carbides and mechanical properties during processing of cast-cold work AISI D2-steel press forming dies // Int. J. Met. 2019. V. 13. P. 337 – 344.

Hadi Ghasemi Nanesa, Mohammad Jahazi, Reza Naraghi. Martensitic transformation in AISI D2 tool steel during continuous cooling to 173 K // J. Mater. Sci. 2015. V. 50, Is. 17. P. 5758 – 5768.

Mohammed M. N., Omar M. Z., Syarif J., Salleh M. S. Morphological evolution during partial re-melting of AISI D2 cold-work tool steel // Sains. Malays. 2014. V. 43, Is. 8. P. 1213 – 1219.

Bemba D., Fazarinc M., Saha Ponder A., Kugler G. Study of carbide evolution during thermo-mechanical processing of AISI D2 tool steel // J. Mater. Eng. Perform. 2012. V. 22, Is. 3. P. 742 – 747.

Kondrat’ev S. Yu., Kraposhin V. S., Anastasiadi G. P., Talis A. L. Experimental observation and crystallographic description of M7C3 carbide transformation in Fe – Cr – Ni – C HP type alloy // Acta Mater. 2015. V. 100. P. 275 – 281.

Крапошин В. С., Кондратьев С. Ю., Талис А. Л., Анастасиади Г. П. Экспериментальное исследование in situ превращения карбида M7C3 в литом сплаве Fe – Cr – Ni // ФММ. 2017. Т. 118, № 3. С. 240 – 246. (Kraposhin V. S., Kondrat’ev S. Yu., Talis A. L., Anastasiadi G. P. Experimental investigation of in-situ transformations of the M7C3 carbide in the cast Fe – Cr – Ni alloy // Phys. Metals Metallogr. 2017. V. 118, Is. 3. P. 227 – 232.)

Крапошин В. С., Кондратьев С. Ю., Талис А. Л., Анастасиади Г. П. Кристаллография in situ превращения карбида M7C3 в литом сплаве Fe – Cr – Ni // ФММ. 2017. Т. 118. № 3. С. 247 – 254. (Kraposhin V. S., Kondrat’ev S. Yu., Talis A. L., Anastasiadi G. P. Crystallography of in-situ transformations of the M7C3 carbide in the cast Fe – Cr – Ni alloy // Phys. Metals Metallogr. 2017. V. 118, Is. 3. P. 233 – 240.)

Talis A. L., Kraposhin V. S., Kondrat’ev S. Y. et al. Non-crystallographic symmetry of liquid metal, flat crystallographic faults and polymorph transformation of the M7C3 carbide // Acta Crystallogr. A, 2017. V. A73, Part 3. P. 209 – 217.

Saha S. K., Lalta Prasad, Virendra Kumar. Experimental investigations on heat treatment of cold work tool steels: Part 1, Air-hardening grade (D2) // IJERA. 2012. V. 2, Is. 2. P. 510 – 519.

Ramesh G., Rahul R., Pradeep M. et al. Evolution of microstructure and mechanical properties of D2 tool steel during annealing heat treatment // Materials Today: Proceedings. 2018. V. 5, Is. 1. P. 2733 – 2737.

Al-Qawabah S. M. A., Rababa K. S., Awad A. The effect of austenite temperature on the microstructure, mechanical behavior, hardness, and impact toughness of AISI D2 tool steel // IJERA. 2012. V. 2, Is. 3. P. 2890 – 2896.

Torkamani H., Raygan Sh., Rassizadehghani J. Comparing microstructure and mechanical properties of AISI D2 steel after bright hardening and oil quenching // Mater. Des. 2014. V. 54. P. 1049 – 1055.

Hoyoung Kim, Jun-Yun Kang, Dongmin Son et al. Evolution of carbides in cold-work tool steels // Mater. Charact. 2015. V. 107. P. 376 – 385.

Wahyuaji Narottama Putra, Pandega Pramaditya, Putra Pramuka, Myrna Aristo Mochtar. Effect of sub-zero treatment on microstructures, mechanical properties, and dimensional stability of AISI D2 cold work tool steel // Mater. Sci. Forum. 2018. V. 929. P. 136 – 141.

Debdulal Das, Rajdeep Sarkar, Sapura Kishore Duttac, Kalyan Kumar Ray. Influence of sub-zero treatments on fracture toughness of AISI D2 steel // Mater. Sci. Eng. A. 2010. V. 528, Is. 2. P. 589 – 603.

Koradea D. N., Ramanaa K. V., Jagtap K. R., Dhokey N. B. Effect of deep cryogenic treatment on tribological behaviour of D2 tool steel — An experimental investigation // Materials Today: Proceedings. 2017. V. 4, Is. 8. P. 7665 – 7673.

Rehan M. A., Medvedeva A., Svensson L. E., Karlsson L. Retained austenite transformation during heat treatment of a 5 wt. pct Cr cold work tool steel // Metall. Mater. Trans. A. 2017. V. 48, Is. 11. P. 5233 – 5243.

Vector Pirtovљek T., Kugler G., Terиelj M. The behaviour of the carbides of ledeburitic AISI D2 tool steel during multiple hot deformation cycles // Mater. Charact. 2013. V. 83. P. 97 – 108.

Veиko Pirtovљeka T., Kuglera G., Godecb M., Terиelja M. Microstructural characterization during the hot deformation of 1.17C – 11.3Cr – 1.48V – 2.24W – 1.35Mo ledeburitic tool steel // Mater. Charact. 2011. V. 62, Is. 2. P. 189 – 197.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.11.16-23

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024