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随着家电、汽车等行业的迅速发展和生活品质的提高,对高档塑料模具钢如镜面预硬化塑料模具钢NAK80的需求也日益增加。我国虽然能生产NAK80钢,但存在力学性能较差、注塑次数少、寿命较短等问题。为了改善国产NAK80钢的性能,提高其在市场上的竞争力,本文利用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试及冲击韧性试验等手段研究了固溶时效工艺对NAK80钢组织性能的影响,以期能指导生产实践。研究结果表明:(1)NAK80钢在830℃～890℃固溶2h后,空冷可以得到均匀、细小板条马氏体组织,具有良好的强度和塑韧性,其中在870℃固溶后,拥有突出的冲击韧性。NAK80钢固溶炉冷后得到的是粒状贝氏体组织,因为MA岛的影响,相比于板条马氏体体组织,其强度和塑韧性较差。(2)与固溶态相比,时效后,由于沉淀强化的作用,钢的强度大幅上升,但贝氏体态NAK80钢的时效强化效果大于马氏体态NAK80钢。与固溶态相比,由于时效析出的纳米级金属间化合物对位错强烈的阻碍作用和对晶界的弱化,时效后钢的冲击韧性都大幅下降;而贝氏体钢由于MA分解得到的碳化物沿着晶界分布,影响了晶界的强度,其韧性更差。(3)NAK80钢在时效的过程中,基体软化与第二相的沉淀强化的共同作用决定了钢的性能变化规律。当时效温度较低或时效时间较短时,钢处于欠时效状态,沉淀强化占主导作用,钢的强度随着时效温度的升高而增加;达到时效硬化峰值后,继续升高温度或延长保温时间,钢进入过时效状态,此时沉淀强化作用减弱,回火软化占主导作用,钢的强度下降。(4)时效后,马氏体态NAK80钢拥有比贝氏体态NAK80钢更优异的力学性能。即使是在时效峰值处,马氏体态NAK80钢依然拥有相对较好的强韧性配合,而贝氏体态NAK80钢在时效峰值处的韧性极差,已经不能满足使用要求,在过时效状态,其韧性能得到较大的改善,获得相对较好的强韧性配合。(5)时效温度和时效时间对Cu和Ni3Al的析出有显著影响。在欠时效状态下,Cu和Ni3Al的析出尺寸十分细小;在时效峰处,Cu和Ni3Al析出数量最多,这是产生时效峰的主要原因;在过时效状态下,Cu和Ni3Al的析出尺寸明显长大,并且数量减少、粒子之间的距离增大。