塑料模具钢LJ338ESR的热处理工艺优化及耐腐蚀性能研究

摘要

本文介绍了塑料模具钢的服役条件和基本性能要求，着重叙述了其耐蚀性的国内外发展状况。以一种新型耐蚀性塑料模具钢LJ338ESR为研究对象，利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及附带的能谱仪(EDS)观测经其不同热处理后的基体组织形貌、析出相及成分;利用X射线衍射（XRD）法估算了不同热处理工艺后试样的相组成和含量;通过显微组织和硬度对比，确定出热处理优化工艺。利用电化学工作站做了系列电化学腐蚀实验，通过Nyquist图、交流阻抗谱、硬度和组织的综合分析，研究了不同热处理工艺后试样的耐蚀性能。结果表明:
　　(1)LJ338ESR的最佳热处理工艺为:1090℃×0.5h水冷+450℃×8h水冷。
　　(2)固溶温度为1000～1090℃时，随时效时间上升，第二相更多地溶入基体，马氏体量增加，硬度上升，耐蚀性增强。
　　(3)固溶温度为1090℃，时效温度在300～450℃时，随时效温度上升，硬度上升而耐蚀性降低;时效温度为450～600℃时，随温度上升，硬度下降但耐蚀性增强。
　　(4)固溶温度为1090℃，时效温度为300℃和450℃，时效时间在1-8h时，随时效时间延长，硬度上升，耐腐蚀性减弱;时效时间＞8-10h时，硬度下降，耐腐蚀性增强;时效温度为600℃，时效时间为1～6h时，随时效时间的延长，硬度上升，耐蚀性减弱，时效时间＞6～10h时，硬度急剧降低，耐蚀性能增强。
　　(5)不同时效温度、时效时间下，硬度表现出的峰值现象，都与富Cu析出相（或逆变奥氏体）的形成有关。“欠时效”时，与基体马氏体保持共格的富Cu析出相不断形核、析出、长大，共格应变能不断增大，“峰值时效”时共格应变能最大。“过时效”时，富Cu析出相继续析出、长大并逐渐由共格变为非共格，共格应变能不断降低。共格应变能使耐蚀性降低。

目录

声明

摘要

1．1 塑料模具钢概述

1．1．1 分类

1．1．2 使役条件

1．1．3 基本性能要求

1．2 塑料模具钢的耐蚀性

1．2．1 合金元素的作用

1．2．2 国内外发展状况

1．3 电化学腐蚀

1．3．1 影响耐蚀性能的主要因素

1．3．2 电化学腐蚀机理

1．3．3 电化学阻抗谱

1．4 本文研究的目的、意义及内容

第2章 实验材料及实验方法

2．1 显微组织检测

2．1．1 试样制备

2．1．2 显微组织观察

2．2 硬度测试

2．3 相组成及含量估算

2．4 腐蚀性能检测

第3章 热处理工艺优化

3．2 时效工艺

3．3 结果及分析

3．3．1 固溶温度

3．3．2 时效温度

3．3．3 时效时间

3．4 本章小结

第4章 三种典型时效工艺

4．1 硬度变化

4．2 析出相分析

4．3 本章小结

第5章 耐蚀性能的研究

5．1 固溶温度

5．2 时效温度

5．3 时效时间

5．4 本章小结

第6章 结论

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文