硫铁对h13钢碳化物偏析及力学性能的影响-15vip太阳成
时间:2015-2-26 16:19:57连轧管机用限动芯棒是无缝钢管连轧机组的重要热变形工具，其工作环境*为恶劣，需要在高温下承受很大的复杂应力并经受大的循环热应力。芯棒的主要失效形式是热磨损和热疲劳，因此，影响芯棒使用寿命的*关键性能是高温摩擦抗力和韧性，通常韧性的影响更重要。根据芯棒工作环境及性能要求，国内外芯棒所用材料一般采用h13钢，其具有优良的综合性能。近年来，为进一步提高h13型热作模具钢的性能，以适应日益苛刻的服役条件，在h13钢的基础上进行成分优化，并取得了一定成效，如dievar钢和qro90钢。
nb是一种对c有*高亲和力的元素，能形成十分稳定的碳化物，在合金钢中得到广泛的应用。nb是锅炉钢t92的重要合金化元素，在其马氏体组织形成nbc、nb（c，n）相，大量弥散分布在晶界和晶内，使钢的强度提高，而且由于其良好的稳定性使此类钢具有高温持久强度。nb添加至热作模具钢中对改善热强性也有一定的运用，nb元素在淬、回火后固溶到基体中去，经过长时间的保温后，以nbc的形式析出，提高了材料的抗回火软化能力。
目前，含15vip太阳成-44118太阳成城集团的h13钢并未在生产中得到有效的应用和推广，因为很多实验基于小尺寸试样，而生产实践中大尺寸h13钢锭凝固易产生缺陷，微量nb添加在大尺寸的h13钢中会大大改变组织性能，大大降低h13韧性。对于添加nb的h13钢能否通过提高高温扩散的时间和温度来减轻偏析，以及是否可以提高奥氏体化温度同时提高回火温度来提高韧性，尚没有明确的研究结果。
研究人员在h13基础上添加0.06%nb，研究nb对大尺寸h13芯棒退火态偏析、组织、液析碳化物影响，进而研究nb对h13钢横向韧性的影响规律，对大尺寸含nb的h13钢产品的实际生产和使用具有一定参考价值和意义。研究结果如下：
（1）h13-nb中0.06%nb加重了偏析，改变了mc相液析碳化物的类型，由vc为主变成以（v，nb）c为主，提高了mc相析出的温度，产生较多的液析碳化物。
（2）h13-nb退火态偏析在经过淬、回火热处理后，偏析造成钢的有效晶粒尺寸较大且分布不均匀，降低了h13-nb芯棒的韧性。
（3）液析碳化物经过淬火、回火没有发生改变，h13-nb中较多较大的液析碳化物对韧性也有较大的影响。
（4）大型芯棒h13和h13-nb存在尺寸效应，从芯部到边部，偏析逐渐减轻，液析碳化物数量逐渐减少，冲击功逐渐增大。