导电方式对电渣重熔S136塑料模具钢凝固质量及性能的影响

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随着中国近几十年来对塑料工业不断的重视,使其具有专业化资质的模具加工制造厂大量出现,塑料制品普遍得到了人们的使用,人们对塑料模具钢的质量要求越来越高,由于传统工艺生产的S136耐腐蚀塑料模具钢存在大型铸锭组织不均匀、合金元素偏析、碳化物大量析出及偏聚等问题,严重影响后期的使用性能,已经满足不了现如今模具行业朝精品化大型化市场化发展的需求,因此对于生产高品质塑料模具钢新工艺新产品的研发,是当今塑料模具行业的首要任务。本论文利用东北大学实验室条件,采用新的导电结晶器电渣重熔技术对传统S136塑料模具钢进行冶炼,对比导电方式的不同对S136塑料模具钢的凝固质量及综合性能的影响。主要结论如下:(1)利用双回路电渣重熔技术冶炼得到的S136铸锭中氧含量较低,其中铸锭心部氧含量为20.33×10-6,边部为14.66×10-6;传统回路铸锭心部氧含量为25.37×10-6,边部为 17.03×10-6。(2)对铸锭二次枝晶间距分析,可知双回路铸锭二次枝晶间距小于传统回路铸锭,同时C、Cr元素在二次枝晶干与二次枝晶间上的浓度差较小,偏析较小,其中双回路试样C、Cr元素偏析比为1.2364、0.8362,而传统回路试样C、Cr元素偏析比为1.5736、0.3568。(3)对铸锭夹杂物分析,可知新工艺更有利于去除铸锭中的大型夹杂物,尤其对铸锭心部及边部夹杂物含量影响最大,但新工艺对夹杂物的成分及形貌影响不大。(4)对铸锭组织及碳化物分析,可知导电方式对组织类别无影响,但对析出相含量、尺寸、分布状态有较大影响,析出相均为M23C6型碳化物,双回路电渣重熔技术更有利于获得尺寸较小,分布弥散的碳化物。(5)对铸锭力学性能和抛光性能分析,可知双回路工艺下试样的塑韧性最好,结合抗力强度分析,知双回路试样的力学性能更好,同时双回路工艺试样具有较好的抛光性能,双回路试样的表面粗糙度为0.034 μm,传统回路试样的表面粗糙度为0.045μm。(6)对铸锭耐腐蚀性能分析,可知在回火态下双回路试样点蚀电位为165 mV,传统回路试样点蚀电位为153 mV,双回路试样更耐点蚀,同时发现析出相周围存在贫铬区,点蚀源优先在贫铬区发生。
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