H13芯棒失效过程中的组织及力学性能变化

钢铁, 2013, 48(2): 69-74.

H13芯棒失效过程中的组织及力学性能变化

周健 ^1, , 马党参 ^2, , 康爱军 ^3, , 肖瑞勇 ^4, , 刘振天 ^5, , 陈再枝 ^6,

1.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

2.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

3.东北特钢集团有限责任公司技术中心,辽宁抚顺113001

4.无锡尤斯威科石油钻具有限公司,江苏无锡214154

5.东北特钢集团有限责任公司技术中心,辽宁抚顺113001

6.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

关键词： H13芯棒 , 热疲劳裂纹 , 机械磨损裂纹 , 基体氧化 , 强韧性

Change of Microstructure and Mechanical Property in the Failure Process of H13 Mandrel

ZHOU Jian ^1, , MA Dang-shen ^2, , KANG Ai-jun ^3, , XIAO Rui-yong ^4, , LIU Zhen-tian ^5, , CHEN Zai-zhi ^6,

1.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

2.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

3.东北特钢集团有限责任公司技术中心,辽宁抚顺113001

4.无锡尤斯威科石油钻具有限公司,江苏无锡214154

5.东北特钢集团有限责任公司技术中心,辽宁抚顺113001

6.钢铁研究总院特殊钢研究所,北京100081

Keywords： H13 mandrel , heat checking , mechanical wear crack , matrix oxidation , strength-toughness

对失效后的H13芯棒进行SEM、金相及力学性能分析,并与未经使用的相同热处理工艺的H13芯棒进行对比.结果表明:主要有2种裂纹(热疲劳裂纹及机械磨损裂纹)导致芯棒失效,并且有基体氧化伴随着裂纹的产生;失效芯棒边部碳化物粗化,马氏体回复,硬度降低,且越靠近表面,硬度降低越明显;强度降低是芯棒1表面过早出现热裂纹的主要原因,而韧性不足是机械磨损裂纹深度较大的重要原因.

参考文献

[1]	Akiyama M;Tsubouchi K;Tsumure M .A Study of the Mechanism of Crack Initiation on a Mandrel Bar for Mandrel Mill Rolling in a Seamless Tube[J].Journal of Materials,2000,214(02):61.
[2]	徐小伟,董霞,侯宁娜,刘霞,崔玉军,韩素红.H13钢芯棒过热断裂特征[J].理化检验-物理分册,2006(04):174-176.
[3]	张晓燕,黄子阳,沈江华,赖兴涛,徐晖,朱玉斌.热轧钢管用芯棒的表面缺陷分析[J].上海金属,2008(02):41-44,49.
[4]	谢培利.影响限动连轧机组芯棒使用寿命的原因分析[J].金属材料与冶金工程,2007(05):30-33.
[5]	Mitchell;Lewin J .H13 Die Life-Finding the Missing Link[J].Die Casting Engineer,1988,32(01):24.
[6]	Zleppnig W;李洁.科研对日常实践中模具钢的选择的帮助[M].齐齐哈尔:齐钢技术编辑部,1993
[7]	Premium and Superior Quality H13 Steel and Heat Treatment Acceptance Criteria for Pressure Die Casting Dies.NADCA 207-2003[S].North American Die Casting Association,2003.
[8]	田玉新,蔡海燕,支玉明,陆明和,殷光虹.影响H13芯棒钢冲击韧性的因素分析[J].宝钢技术,2009(05):22-26.

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