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　　摘要利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、硬度計和沖擊試驗機觀察并測試了淬火+深冷處理+回火處理（簡稱“深冷處理”）后SKD11鋼的顯微組織、硬度和沖擊性能，利用MLD-10型動載荷磨損試驗機測試了該工藝下SKD11鋼的沖擊磨料磨損性能，并對沖擊磨料磨損的機理進行了分析。研究結果表明：深冷處理后SKD11鋼的組織由隱晶馬氏體、殘余奧氏體和不同種類的碳化物組成，碳化物包括共晶碳化物、未熔碳化物和點狀碳化物。深冷處理SKD11鋼的硬度為59.2HRC，無缺口試樣的沖擊功約為16J。在沖擊磨料磨損試驗中，深冷處理的SKD11鋼磨損量隨磨損時間近似呈線性增加，在所研究的磨損時間內，深冷處理后SKD11鋼前期的磨損機理主要為微觀切削磨損和多次塑性變形磨損，后期的磨損機理主要為應變疲勞磨損。關鍵詞SKD11鋼；深冷處理；顯微組織；沖擊韌性；沖擊磨料磨損磨損、斷裂和塑性變形是模具失效的3種主要形式，其中磨損在模具失效中所占的比例更大[1]，而在磨損過程中磨粒磨損是更常見的磨損形式，沖擊磨料磨損是磨粒磨損中的一種特殊形式，沖擊磨料磨損過程中既存在沖錘的沖擊作用，又存在磨粒的磨損作用，為了提高模具鋼的抗沖擊磨料磨損性能，從模具零件表面改性[2]、成分調整[3]、熱處理工藝改進[4]等方面進行了探索，研究表明采用深冷處理可以提高模具鋼的耐磨性[5]。以重載場合中常用的SKD11鋼為研究對象，分析深冷處理工藝SKD11鋼的組織與其沖擊磨料磨損性能之間的關系，并探索SKD11鋼在沖擊磨料磨損工況下的磨損機理，為SKD11鋼的實際使用提供依據。試驗使用的SKD11鋼化學成分如表1所示，其原板材尺寸為220mm×60mm×10mm，試驗前對原試樣進行淬火+深冷處理+回火處理（簡稱“深冷處理”），其熱處理工藝為：先將試樣放入ZKL-06010型雙室油氣淬真空爐中進行真空處理，真空度為2.5Pa，在℃預熱1h，再加熱至1010℃后保溫1h，油淬后立即放入溫度為-80-70℃的SL-600型深冷罐中，保持4h后取出試樣使其自然冷卻到室溫，再進行200℃的回火處理[6]。表1SKD11鋼的化學成分(質量分數)

　　圖3深冷處理的SKD11鋼中碳化物能譜

　　表2深冷處理試樣碳化物能譜分析（EDS）結果

　　表3所示為SKD11鋼深冷處理后沖擊斷裂時3個試樣所測得的沖擊功，從平均值可以看出，深冷處理后SKD11鋼斷裂時的沖擊吸收功較低，這是因為SKD11鋼中馬氏體基體及周圍的碳化物顆粒過多，使晶粒內部和晶界應力的平衡受到影響，降低了SKD11鋼在沖擊過程中所吸收的能量skd11沖裁怎么處理。為進一步分析SKD11鋼試樣在深冷處理后的斷裂機理，對其進行了SEM斷口形貌觀察，從圖4斷口形貌可以看出，斷面上存在較大面積且大小不等的解理面，解理面呈小型凹盆狀分布，而撕裂棱和韌窩所占比例小，因此可以確定SKD11鋼的沖擊斷裂形式為準解理斷裂。表3深冷處理后SKD11鋼的沖擊功(J)

　　圖6SKD11鋼深冷處理后沖擊磨料磨損4h的磨損面SEM形貌

　　圖7SKD11鋼深冷處理后沖擊磨料磨損8h的磨損面SEM形貌

　　2.郭巖,葉智,徐勃,等.4Cr5MoSiV1鋼表面鎳基和鐵基激光熔覆層的組織結構與耐沖擊磨料磨損行為[J].材料保護,2019,52(9):144-149.

　　3.賴偉基,李杰,鄭寶超,等.顯微組織對CADI磨球沖擊磨損性能的影響[J].鑄造,2019,68(4):325-331.

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　　▍原文作者：陳婷劉長華孫國棟韓洺波高朋

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