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運用斷裂力學對熱作模具鋼的斷裂韌性進行評估

運用斷裂力學對熱作模具鋼的斷裂韌性進行評估

    關于淬火溫度對的影響認為與冷作工具鋼相同,SKD7鋼在1050℃以上淬火隨著淬火溫度的上升KIc值增大。其理由是在裂紋尖端的塑性變形區域晶粒度尺寸顯著變大,因此裂紋的傳播途徑沿最大應力的方向移動。
    工具鋼的KIc值大致與硬度相關,已經敘述,但硬度55HRC以上時用下式表示大體近似。
    KIc(kgf/mm3/2)=-7.6x(HRC硬度值)十551
    圖1表示在熱作模具鋼中龜裂進展速度與熱處理硬度值和發生熱裂周期與熱處理硬度值間的關系,硬度高的情況龜裂進展速度降低,硬度超過47HRC時龜裂容易進展。認為由于硬度高時韌性降低,因此龜裂容易進展。在硬度高的情況最初龜裂(熱裂)的發生變遲。

圖1  熱裂特性與熱處理硬度間的關系(0.4%C、4%Cr、1%Mo、2%W、2%V、4%Co鋼)
    當使用工具鋼時,希望考慮與這些韌性要素相關的必要強度(硬度),設定大體的硬度,在此基礎上選擇適當的工具材料。

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