由图5(a)、(b)可知,4Cr5Mo2V热作模具钢在 1 060 ℃取得最大摩擦系数0.6,在1 040 ℃取得最小摩擦系数0.22。而高摩擦系数是由于基体被移除部分形成的粒状磨屑,呈不规则状,嵌入基体后,增加了摩擦阻力,使摩擦系数增大。低摩擦系数是由于黏着磨损能起到润滑作用,降低了摩擦阻力,使摩擦系数降低。由图5(c)可知,随着淬火温度的升高,4Cr5Mo2V热作模具钢的磨损量逐渐减小, 1 060 ℃淬火时的耐磨性最好,仍有磨损量是因为尺寸更大的硬质碳化物引起的微切削所致。结合图1中JmatPro软件计算结果,4Cr5Mo2V热作模具钢的奥氏体完全化温度为1 050 ℃。即960、980、 1 000、1 020、1 040、1 060 ℃淬火过程中,析出VC不断固溶入基体,奥氏体化温度影响了VC的固溶/析出比率,如图8所示。奥氏体化后液相析出难溶碳化物VC的存在使得4Cr5Mo2V热作模具钢的耐磨性减弱。而研究表明回火析出的VC有高的热稳定性[24-26],在磨损过程中不会粗化,使基体表面磨损保持为轻微磨损[27]。结合图2和图5(c)可以发现,随着淬火温度的升高,硬度增大,耐磨性增加,这与参考文献[28,29]研究得到的结果一致,即高的材料表面硬度能增强材料表面的耐磨性。
图8 奥氏体化温度对VC固溶/析出对比
原文作者:胡涛 吴日铭 李方杰 项少松 黄山
作者单位:1.上海工程技术大学;2.上海市激光先进制造技术协同创新中心