钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变.pdf_大学文库

工程科学学报 Chinese Journal of Engineering 钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变李爽时彦林杨晓彩石永亮王真张士宪施渊吉吴晓春 Microstructural evolution of Mo-W-V alloyed hot-work die steel during high-temperature tempering LI Shuang,SHI Yan-lin,YANG Xiao-cai.SHI Yong-liang.WANG Zhen,ZHANG Shi-xian.SHI Yuan-ji.WU Xiao-chun 引用本文：李爽，时彦林，杨晓彩，石永亮，王真，张士宪，施渊吉，吴晓春.钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变.工程科学学报，2020,42(7)：902-911.doi:10.13374.issn2095-9389.2019.06.04.003 LI Shuang.SHI Yan-lin,YANG Xiao-cai.SHI Yong-liang.WANG Zhen,ZHANG Shi-xian,SHI Yuan-ji,WU Xiao-chun. Microstructural evolution of MoWV alloyed hot-work die steel during high-temperature tempering[J].Chinese Journal of Engineering,.2020,42(7):902-911.doi:10.13374j.issn2095-9389.2019.06.04.003 在线阅读View online:https::/oi.org10.13374.issn2095-9389.2019.06.04.003 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 热处理对四代核电用镍基合金薄壁管组织与性能的影响 Effect of heat treatment on the microstructure and properties of nickel-based superalloy thin-wall pipe for the fourth-generation nuclear reactor 工程科学学报.2018.405)：571htps:loi.org10.13374.issn2095-9389.2018.05.007 A1对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响 Influence of Al on mechanical properties and carbides of quenched and tempered H11 steel 工程科学学报.2018,40(2)：208htps:doi.org/10.13374j.issn2095-9389.2018.02.011 H13热作模具钢中液析碳化物的研究进展 Recent progress on primary carbides in AISI H13 hot work mold steel 工程科学学报.2018,40(11)：1288htps:1doi.org10.13374.issn2095-9389.2018.11.002 两种热作模具钢的高温摩擦磨损性能 High temperature friction and wear properties of two hot work die steels 工程科学学报.2019,41(7)：906 https:1doi.org10.13374.issn2095-9389.2019.07.009 一种铅基快堆用高硅不锈钢的热处理工艺优化及铅铋相容性研究 Research on heat treatment optimization and heavy liquid metal compatibility of a Si-enriched F/M steel for LFR structure application 工程科学学报.优先发表https:doi.org/10.13374.issn2095-9389.2019.11.19.002 4Cr5 MoSiV1热作模具钢700℃的低周疲劳行为 Low-cycle fatigue behavior of 4Cr5MoSiVI hot-work die steel at 700 C 工程科学学报.2020,42(5)：602 https:/doi.0rg10.13374.issn2095-9389.2019.06.10.004

钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变李爽时彦林杨晓彩石永亮王真张士宪施渊吉吴晓春 Microstructural evolution of Mo−W−V alloyed hot-work die steel during high-temperature tempering LI Shuang, SHI Yan-lin, YANG Xiao-cai, SHI Yong-liang, WANG Zhen, ZHANG Shi-xian, SHI Yuan-ji, WU Xiao-chun 引用本文: 李爽, 时彦林, 杨晓彩, 石永亮, 王真, 张士宪, 施渊吉, 吴晓春. 钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变[J]. 工程科学学报, 2020, 42(7): 902-911. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.003 LI Shuang, SHI Yan-lin, YANG Xiao-cai, SHI Yong-liang, WANG Zhen, ZHANG Shi-xian, SHI Yuan-ji, WU Xiao-chun. Microstructural evolution of MoWV alloyed hot-work die steel during high-temperature tempering[J]. Chinese Journal of Engineering, 2020, 42(7): 902-911. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.003 在线阅读 View online: https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.003 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 热处理对四代核电用镍基合金薄壁管组织与性能的影响 Effect of heat treatment on the microstructure and properties of nickel-based superalloy thin-wall pipe for the fourth-generation nuclear reactor 工程科学学报. 2018, 40(5): 571 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.05.007 Al对淬回火H11钢力学性能和碳化物的影响 Influence of Al on mechanical properties and carbides of quenched and tempered H11 steel 工程科学学报. 2018, 40(2): 208 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.02.011 H13热作模具钢中液析碳化物的研究进展 Recent progress on primary carbides in AISI H13 hot work mold steel 工程科学学报. 2018, 40(11): 1288 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2018.11.002 两种热作模具钢的高温摩擦磨损性能 High temperature friction and wear properties of two hot work die steels 工程科学学报. 2019, 41(7): 906 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.07.009 一种铅基快堆用高硅不锈钢的热处理工艺优化及铅铋相容性研究 Research on heat treatment optimization and heavy liquid metal compatibility of a Si-enriched F/M steel for LFR structure application 工程科学学报.优先发表 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.11.19.002 4Cr5MoSiV1热作模具钢700 ℃的低周疲劳行为 Low-cycle fatigue behavior of 4Cr5MoSiV1 hot-work die steel at 700 ℃ 工程科学学报. 2020, 42(5): 602 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.10.004

工程科学学报.第42卷.第7期：902-911.2020年7月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.7:902-911,July 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.003;http://cje.ustb.edu.cn 钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变李爽2，时彦林)区，杨晓彩，石永亮)，王真，张士宪，施渊吉)，吴晓春) 1)河北工业职业技术学院，石家庄0500912)河北省材料细品制备技术创新中心，石家庄0500913)南京工业职业技术学院，南京 2100464)上海大学材料科学与工程学院，上海200072 区通信作者，E-mail:sylyyyy@163.com 摘要为适应热冲压技术的发展需求，开发了一种新型高热导率高耐磨性能热冲压用模具钢材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等检测手段对钼钨钒合金化新型模具钢的高温回火性能与组织特征进行了研究.阐明了新型热冲压模具钢回火过程碳化物析出与演变规律.实验结果表明：实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有良好的回火二次硬化性能，在 500~600℃温度区间回火时，回火组织硬度上升：在600℃回火出现二次硬化峰值：当回火温度超过600℃后.组织软化程度明显，回火硬度开始下降.实验模具钢在高温回火过程中的硬度变化与其合金碳化物的偏聚、析出和聚集长大密切相关当在560℃以下回火时，实验钢组织中未有合金碳化物析出：当回火温度大于560℃时，回火组织中开始析出MC型碳化物；当回火温度高于600℃后开始析出MC型碳化物；当在620℃长时间回火后M2C型碳化物转化为MC型碳化物，此时实验钢硬度开始明显下降；而当回火温度高于660℃时，新型实验钢组织中主要为MC和MC型合金碳化物. 关键词模具钢：热处理：合金碳化物：组织：透射电镜分类号TG142.1 Microstructural evolution of Mo-W-V alloyed hot-work die steel during high- temperature tempering LI Shuang2),SHI Yan-lin,YANG Xiao-cai,SHI Yong-liang,WANG Zhen),ZHANG Shi-xian,SHI Yuan-j).WU Xiao-chun 1)Hebei College of Industry and Technology,Shijiazhuang 050091,China 2)Hebei Material Fine Crystal Preparation Technology Innovation Center,Shijiazhuang 050091,China 3)Nanjing Institute of Industry Technology,Nanjing 210046,China 4)School of Materials Science and Engineering,Shanghai University,Shanghai 200072,China Corresponding author,E-mail:sylyyyy@163.com ABSTRACT Hot-work die steels are widely used to meet the requirements of industrial applications in which the steels must endure high temperature and mechanical loads,such as the hot stamping of very-high-strength steel.In the field of hot-stamping technology applications,the tool materials must have excellent high-temperature performance,such as the high-temperature stability of the microstructure.Research on hot-stamping die materials began somewhat late in China because high-quality die steel products had typically been imported.A new type of hot-stamping die steel with high thermal conductivity and high wear resistance was developed to meet the requirements of hot-stamping technology.In this study,we used scanning electron microscopy(SEM)and transmission electron microscopy (TEM)to determine the high-temperature tempering performance and microstructural characteristics of this new Mo-W-V alloyed hot-work die steel.Based on the results,we derived the precipitation and evolvement rules of the carbides in the new type hot- 收稿日期：2019-06-04 基金项目：河北省教育厅青年基金资助项目(QN2020257.QN2018221):河北工业职业技术学院博士基金资助项目(BZ201801)

钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变李爽1,2)，时彦林1) 苣，杨晓彩1)，石永亮1)，王真1)，张士宪1)，施渊吉3)，吴晓春4) 1) 河北工业职业技术学院，石家庄 050091 2) 河北省材料细晶制备技术创新中心，石家庄 050091 3) 南京工业职业技术学院，南京 210046 4) 上海大学材料科学与工程学院，上海 200072 苣通信作者，E-mail: sylyyyy@163.com 摘要为适应热冲压技术的发展需求，开发了一种新型高热导率高耐磨性能热冲压用模具钢材料. 采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等检测手段对钼钨钒合金化新型模具钢的高温回火性能与组织特征进行了研究. 阐明了新型热冲压模具钢回火过程碳化物析出与演变规律. 实验结果表明：实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有良好的回火二次硬化性能，在 500～600 ℃ 温度区间回火时，回火组织硬度上升；在 600 ℃ 回火出现二次硬化峰值；当回火温度超过 600 ℃ 后，组织软化程度明显，回火硬度开始下降. 实验模具钢在高温回火过程中的硬度变化与其合金碳化物的偏聚、析出和聚集长大密切相关. 当在 560 ℃ 以下回火时，实验钢组织中未有合金碳化物析出；当回火温度大于 560 ℃ 时，回火组织中开始析出 M2C 型碳化物；当回火温度高于 600 ℃ 后开始析出 MC 型碳化物；当在 620 ℃ 长时间回火后 M2C 型碳化物转化为 M6C 型碳化物，此时实验钢硬度开始明显下降；而当回火温度高于 660 ℃ 时，新型实验钢组织中主要为 M6C 和 MC 型合金碳化物. 关键词模具钢；热处理；合金碳化物；组织；透射电镜分类号 TG142.1 Microstructural evolution of Mo−W−V alloyed hot-work die steel during hightemperature tempering LI Shuang1,2) ，SHI Yan-lin1) 苣，YANG Xiao-cai1) ，SHI Yong-liang1) ，WANG Zhen1) ，ZHANG Shi-xian1) ，SHI Yuan-ji3) ，WU Xiao-chun4) 1) Hebei College of Industry and Technology, Shijiazhuang 050091, China 2) Hebei Material Fine Crystal Preparation Technology Innovation Center, Shijiazhuang 050091, China 3) Nanjing Institute of Industry Technology, Nanjing 210046, China 4) School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China 苣 Corresponding author, E-mail: sylyyyy@163.com ABSTRACT Hot-work die steels are widely used to meet the requirements of industrial applications in which the steels must endure high temperature and mechanical loads, such as the hot stamping of very-high-strength steel. In the field of hot-stamping technology applications, the tool materials must have excellent high-temperature performance, such as the high-temperature stability of the microstructure. Research on hot-stamping die materials began somewhat late in China because high-quality die steel products had typically been imported. A new type of hot-stamping die steel with high thermal conductivity and high wear resistance was developed to meet the requirements of hot-stamping technology. In this study, we used scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) to determine the high-temperature tempering performance and microstructural characteristics of this new Mo−W−V alloyed hot-work die steel. Based on the results, we derived the precipitation and evolvement rules of the carbides in the new type hot- 收稿日期: 2019−06−04 基金项目: 河北省教育厅青年基金资助项目 (QN2020257，QN2018221)；河北工业职业技术学院博士基金资助项目 (BZ201801) 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期：902−911，2020 年 7 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 7: 902−911, July 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.04.003; http://cje.ustb.edu.cn

李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 903· stamping die steel during the tempering process,which indicate that the new Mo-W-V alloyed test steel has an excellent secondary hardening property.We find the hardness of the microstructure to increase after tempering at 500 C-600 C;however,at tempering temperatures above 600C,the matrix obviously softens and the hardness of the test-steel microstructure decreases.The hardness of the test die steel is strongly linked to the segregation,precipitation and growth of the alloy carbides in the matrix.No alloy carbide precipitation is observed at tempering temperatures below 560 C;however,M2C-type carbide precipitation is observed at tempering temperatures higher than 560 C.MC-type alloy carbide is observed in the test-steel matrix at tempering temperatures up to 600 C.At tempering temperatures above 620 C,the M2C-type alloy carbides transform into M C-type alloy carbides and the hardness curve of the test steel sharply declines.The MC-type and MC-type alloy carbides are the main carbides in the matrix of the new Mo-W-V alloyed hot-work die steel. KEY WORDS die steel:heat treatment;alloy carbide:microstructure;transmission electron microscopy 在现代模具制造业中，热作模具钢是其重要以钼钨为主要合金元素的模具钢材料，HTCS 的组成部分四.热作模具钢是用来将加热到再结晶 130最主要特点就是超高的热导率例.但是从进口温度以上的金属或液态金属制造为所需要形状产模具在热冲压现场的服役表现来看，其耐磨性能品的模具材料四高强钢板的热冲压技术所采用的很差，模具较早的发生磨损失效6.热作模具钢在模具材料一般采用热作模具钢制造.不同的是，由实际服役中要求有较好的强韧性配合来保证其服于高强钢板热冲压技术工况的特殊性，要求模具役寿命，在使用前会进行热处理来保证其具有良钢材料具有更高的性能要求，如高热导率、高温稳好的组织和性能.一般采用淬火加回火的热处理定性、良好的高温摩擦磨损性能等)我国的模具方法得到良好的综合力学性能.模具钢在经过高钢事业起步较晚，最初的热作模具钢以钨系、铬温固溶和淬火热处理后，碳化物以及绝大部分的系、铬钼系和铬钼钨系模具钢为主.如3Cr2W8V 合金碳化物将溶于钢的马氏体基体中，在随后的是应用最早的钨系热作模具钢，以4Cr5 MoSiV1(H13)、回火热处理过程中，通过偏聚、形核和长大的机制 4Cr5 MoSiV(11)为代表的铬钼系模具钢，以及发生演变，而在回火处理过程中，碳化物的演变机 5Cr4Mo2W2SiV(RM2)为代表的铬钼钨系模具钢. 制是决定模具钢材料力学性能的根本因素0-川钼钨钒合金化模具钢是我国自主研制的一种高热不同体系合金钢在回火过程中组织的变化主要是导率高耐磨性的热作模具钢材料，其特点是降低由合金碳化物在实验条件下的析出及演变规律的了恶化钢热导率的合金元素，如铬、硅和锰，主要影响决定的2-1 采用碳化物形成元素钨、钼、钒等，达到高热导率本文所选用的实验材料采用了钼钨钒合金化和高耐磨性的特点)目前国内热冲压生产线有设计特点，来确保材料具有高的热导率和耐磨性以下几种材料：以铬钼硅合金化的H13钢，此热作由于材料合金化配比的特殊性，其热处理组织转模具钢以铬元素为主，具有较好的热强度和硬度，变特征必然不同于现有的其他合金体系模具钢材不过由于其热导率较低，并且耐磨性能不佳，在热料.因此本文采用扫描电镜和透射电镜研究新材冲压生产线上的服役表现较差，模具容易出现磨料的回火组织演变机理，通过对新型钼钨钒合金损失效而寿命较低.C℉7V钢是德国的模具钢材化模具钢的回火组织演变进行研究，为国产模具料，其与H13钢在成分上的差别为，碳铬钼钒的含钢的开发和应用研究提供资料参考量都有所提高，具有良好的耐磨性CR7V模具 1实验方法钢可以经热处理得到高硬度而具有良好的耐磨性，但是其韧性较差，热冲压模具镶块容易开裂， 1.1实验材料而且其热导率水平同样不高，制约着冲压节拍的本文采用的实验材料制备工艺如下：电炉熔提高，同时由于进口材料价格昂贵，影响了其普遍炼一电渣重熔一多向锻造一退火.最终得到的实使用.DIEVAR热作模具钢是一种对HI3钢进行验材料的化学成分如表1所示.本研究的国产新成分优化后得到的钢种，采用最新的生产及精炼型模具钢材料采用了钼钨钒为主要的合金元素，工艺制造，由此使得DIEVAR钢具备更好的高温增加模具钢的高温力学性能和耐磨性；同时采用综合力学性能-但是由于其耐磨性能不够出色，低硅、低锰和低铬的特点，保证模具钢具有良好的在热冲压生产线表现一般.HTCS-130钢是西班牙热导性能等

stamping die steel during the tempering process, which indicate that the new Mo−W−V alloyed test steel has an excellent secondary hardening property. We find the hardness of the microstructure to increase after tempering at 500 ℃–600 ℃; however, at tempering temperatures above 600 °C, the matrix obviously softens and the hardness of the test-steel microstructure decreases. The hardness of the test die steel is strongly linked to the segregation, precipitation and growth of the alloy carbides in the matrix. No alloy carbide precipitation is observed at tempering temperatures below 560 ℃; however, M2C-type carbide precipitation is observed at tempering temperatures higher than 560 ℃. MC-type alloy carbide is observed in the test-steel matrix at tempering temperatures up to 600 ℃. At tempering temperatures above 620 ℃, the M2C-type alloy carbides transform into M6C-type alloy carbides and the hardness curve of the test steel sharply declines. The MC-type and M6C-type alloy carbides are the main carbides in the matrix of the new Mo−W−V alloyed hot-work die steel. KEY WORDS die steel；heat treatment；alloy carbide；microstructure；transmission electron microscopy 在现代模具制造业中，热作模具钢是其重要的组成部分[1] . 热作模具钢是用来将加热到再结晶温度以上的金属或液态金属制造为所需要形状产品的模具材料[2] . 高强钢板的热冲压技术所采用的模具材料一般采用热作模具钢制造. 不同的是，由于高强钢板热冲压技术工况的特殊性，要求模具钢材料具有更高的性能要求，如高热导率、高温稳定性、良好的高温摩擦磨损性能等[3] . 我国的模具钢事业起步较晚，最初的热作模具钢以钨系、铬系、铬钼系和铬钼钨系模具钢为主. 如 3Cr2W8V 是应用最早的钨系热作模具钢，以4Cr5MoSiV1（H13）、 4Cr5MoSiV（ 11）为代表的铬钼系模具钢，以及 5Cr4Mo2W2SiV（RM2）为代表的铬钼钨系模具钢. 钼钨钒合金化模具钢是我国自主研制的一种高热导率高耐磨性的热作模具钢材料，其特点是降低了恶化钢热导率的合金元素，如铬、硅和锰，主要采用碳化物形成元素钨、钼、钒等，达到高热导率和高耐磨性的特点[4−5] . 目前国内热冲压生产线有以下几种材料：以铬钼硅合金化的 H13 钢，此热作模具钢以铬元素为主，具有较好的热强度和硬度，不过由于其热导率较低，并且耐磨性能不佳，在热冲压生产线上的服役表现较差，模具容易出现磨损失效而寿命较低. CR7V 钢是德国的模具钢材料，其与 H13 钢在成分上的差别为，碳铬钼钒的含量都有所提高，具有良好的耐磨性[6] . CR7V 模具钢可以经热处理得到高硬度而具有良好的耐磨性，但是其韧性较差，热冲压模具镶块容易开裂，而且其热导率水平同样不高，制约着冲压节拍的提高，同时由于进口材料价格昂贵，影响了其普遍使用. DIEVAR 热作模具钢是一种对 H13 钢进行成分优化后得到的钢种，采用最新的生产及精炼工艺制造，由此使得 DIEVAR 钢具备更好的高温综合力学性能[7−8] ，但是由于其耐磨性能不够出色，在热冲压生产线表现一般. HTCS-130 钢是西班牙以钼钨为主要合金元素的模具钢材料， HTCS- 130 最主要特点就是超高的热导率[9] . 但是从进口模具在热冲压现场的服役表现来看，其耐磨性能很差，模具较早的发生磨损失效[6] . 热作模具钢在实际服役中要求有较好的强韧性配合来保证其服役寿命，在使用前会进行热处理来保证其具有良好的组织和性能. 一般采用淬火加回火的热处理方法得到良好的综合力学性能. 模具钢在经过高温固溶和淬火热处理后，碳化物以及绝大部分的合金碳化物将溶于钢的马氏体基体中，在随后的回火热处理过程中，通过偏聚、形核和长大的机制发生演变，而在回火处理过程中，碳化物的演变机制是决定模具钢材料力学性能的根本因素[10−11] . 不同体系合金钢在回火过程中组织的变化主要是由合金碳化物在实验条件下的析出及演变规律的影响决定的[12−15] . 本文所选用的实验材料采用了钼钨钒合金化设计特点，来确保材料具有高的热导率和耐磨性. 由于材料合金化配比的特殊性，其热处理组织转变特征必然不同于现有的其他合金体系模具钢材料. 因此本文采用扫描电镜和透射电镜研究新材料的回火组织演变机理，通过对新型钼钨钒合金化模具钢的回火组织演变进行研究，为国产模具钢的开发和应用研究提供资料参考. 1 实验方法 1.1 实验材料本文采用的实验材料制备工艺如下：电炉熔炼—电渣重熔—多向锻造—退火. 最终得到的实验材料的化学成分如表 1 所示. 本研究的国产新型模具钢材料采用了钼钨钒为主要的合金元素，增加模具钢的高温力学性能和耐磨性；同时采用低硅、低锰和低铬的特点，保证模具钢具有良好的热导性能等. 李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 · 903 ·

904 工程科学学报，第42卷，第7期表1实验钢成分（质量分数） 60 Table 1 Composition of the test steel ●Hardness C Si Mn Cr Mo W V P S Fe 0.480.100.080.132.991.700.860.010.02Bal. 盖0 1.2实验步骤和方法 45 回火硬度的高低通常作为热作模具钢重要性 40 能指标之一，本实验通过测定不同回火温度下的硬度值绘制新材料的回火温度-硬度关系曲线.热 35 500 550 600650 700 处理实验材料试样尺寸为：15mm×15mm×15mm Temperature/C 立方钢块，热处理工艺为：实验钢在真空油淬炉中图1实验钢回火硬度曲线经缓慢加热到1080℃奥氏体化后保温30min,随 Fig.I Tempering hardness curve of the test steel 后进行油淬冷却到室温，然后在S2-5-12箱式炉中 2.2回火组织扫描电镜表征进行加热和保温回火处理，回火温度分别为500、图2为实验钢组织扫描电镜照片.通过图2 520、540、560、580、600、620、640、660、680和中不同热处理后的组织对比可知，在520~600℃ 700℃，回火次数为两次.每次2h.经两次回火后回火时，随着回火温度的升高，其组织变化不明的试样经打磨掉表面氧化物并研磨平整后，采用显.在此区间回火后，实验模具钢还保持着回火马 Leco R-260洛氏硬度计进行材料硬度测量，硬度测氏体组织特征，其中分布着高温固溶处理后未溶试方法按照标准《GBT230金属材料洛氏硬度试解的大尺寸合金碳化物和回火析出的二次碳化验》内容进行测试.经不同回火热处理后的试样经物，如图2(a)、(b)、(c)中所示白色碳化物.此阶研磨、机械剖光并经体积分数为4%硝酸酒精溶段在回火硬度曲线上表现为：其硬度值保持在较液腐蚀后，利用ZEISS SUPRA40型扫描电子显微高的水平.当回火温度超过600℃后，材料回火组镜进行回火组织表征.经不同回火热处理后的试织回复程度增加，如图2(d)、(e)、(f)所示，在回样经机加工成1mm厚薄片，然后经过机械研磨减火硬度曲线上表现为：随回火温度上升，硬度下降薄、电解双喷后制成透射试样，在JEM21O0F型场明显.尤其当回火温度升高到700℃时，其回火组发射高分辨透射电镜上进行组织表征，得到实验织以看不到回火马氏体的特征，其组织与退火组钢的回火组织演变规律织相似，表现为铁素体基体上分布着较多的碳化 2 实验结果及分析物，如图2()所示.在经过700℃回火后，实验钢组织硬度下降到了约38HRC,说明其组织发生了 2.1回火硬度特征曲线严重的回复软化按照12介绍的实验方法和步骤，通过回火实实验模具钢中含有质量分数为2.99%的钼元验后测得的材料硬度绘制回火硬度曲线，如素和1.70%的钨以及0.86%的钒.这些合金元素图1所示. 与碳有较强的亲和能力，在回火过程中的偏聚和由图1可知，实验模具钢材料具有明显的回火析出现象使得实验模具钢具有较明显的二次硬化二次硬化效应，其二次硬化峰值出现在600℃左现象.当回火温度较低时，如本实验中的500℃ 右，回火后硬度为57.5HRC.在本实验中，实验模到600℃温度范围时，这些合金碳化物还未发生具钢在500~600℃回火2次后，其硬度呈缓慢上明显的长大，在放大倍数为20000倍的组织扫描升趋势，硬度提高约4.5HRC;当回火温度超过电镜照片中很难发现回火析出的合金碳化物，如 600℃后其硬度开始下降，下降趋势相对明显，在图3(a)所示，因此实验钢保持着较高的硬度.随着 600~700℃区间硬度下降约18HRC.新型模具钢回火温度的升高，位错等亚结构发生重排，马氏体的回火二次硬化与其成分中的钼、钨和钒元素息板条开始合并，碳化物能够形核析出，此时通过组息相关，这些合金元素在经过高温固溶处理后进织高倍扫描电镜照片可看到有大量细小的合金碳行淬火，其在淬火马氏体中处于过饱和状态，而在化物析出，其尺寸在十几纳米到几十纳米范围，如 500~600℃回火时会发生脱溶析出，进而导致材图3(b)所示.当回火温度进一步提高到700℃ 料出现二次硬化现象后，回火组织中碳化物聚集长大程度明显，此过程

表 1 实验钢成分（质量分数） Table 1 Composition of the test steel C Si Mn Cr Mo W V P S Fe 0.48 0.10 0.08 0.13 2.99 1.70 0.86 0.01 0.02 Bal. 1.2 实验步骤和方法回火硬度的高低通常作为热作模具钢重要性能指标之一，本实验通过测定不同回火温度下的硬度值绘制新材料的回火温度−硬度关系曲线. 热处理实验材料试样尺寸为：15 mm×15 mm×15 mm 立方钢块. 热处理工艺为：实验钢在真空油淬炉中经缓慢加热到 1080 ℃ 奥氏体化后保温 30 min，随后进行油淬冷却到室温，然后在 S2-5-12 箱式炉中进行加热和保温回火处理，回火温度分别为 500、 520、 540、 560、 580、 600、 620、 640、 660、 680 和 700 ℃，回火次数为两次，每次 2 h. 经两次回火后的试样经打磨掉表面氧化物并研磨平整后，采用 Leco R-260 洛氏硬度计进行材料硬度测量，硬度测试方法按照标准《GB/T230 金属材料洛氏硬度试验》内容进行测试. 经不同回火热处理后的试样经研磨、机械剖光并经体积分数为 4% 硝酸酒精溶液腐蚀后，利用 ZEISS SUPRA40 型扫描电子显微镜进行回火组织表征. 经不同回火热处理后的试样经机加工成 1 mm 厚薄片，然后经过机械研磨减薄、电解双喷后制成透射试样，在 JEM2100F 型场发射高分辨透射电镜上进行组织表征，得到实验钢的回火组织演变规律. 2 实验结果及分析 2.1 回火硬度特征曲线按照 1.2 介绍的实验方法和步骤，通过回火实验后测得的材料硬度绘制回火硬度曲线，如图 1 所示. 由图 1 可知，实验模具钢材料具有明显的回火二次硬化效应，其二次硬化峰值出现在 600 ℃ 左右，回火后硬度为 57.5 HRC. 在本实验中，实验模具钢在 500～600 ℃ 回火 2 次后，其硬度呈缓慢上升趋势，硬度提高约 4.5 HRC；当回火温度超过 600 ℃ 后其硬度开始下降，下降趋势相对明显，在 600～700 ℃ 区间硬度下降约 18 HRC. 新型模具钢的回火二次硬化与其成分中的钼、钨和钒元素息息相关，这些合金元素在经过高温固溶处理后进行淬火，其在淬火马氏体中处于过饱和状态，而在 500～600 ℃ 回火时会发生脱溶析出，进而导致材料出现二次硬化现象[16] . 2.2 回火组织扫描电镜表征图 2 为实验钢组织扫描电镜照片. 通过图 2 中不同热处理后的组织对比可知，在 520～600 ℃ 回火时，随着回火温度的升高，其组织变化不明显. 在此区间回火后，实验模具钢还保持着回火马氏体组织特征，其中分布着高温固溶处理后未溶解的大尺寸合金碳化物和回火析出的二次碳化物，如图 2（a）、（b）、（c）中所示白色碳化物. 此阶段在回火硬度曲线上表现为：其硬度值保持在较高的水平. 当回火温度超过 600 ℃ 后，材料回火组织回复程度增加，如图 2（d）、（e）、（f）所示，在回火硬度曲线上表现为：随回火温度上升，硬度下降明显. 尤其当回火温度升高到 700 ℃ 时，其回火组织以看不到回火马氏体的特征，其组织与退火组织相似，表现为铁素体基体上分布着较多的碳化物，如图 2（f）所示. 在经过 700 ℃ 回火后，实验钢组织硬度下降到了约 38 HRC，说明其组织发生了严重的回复软化. 实验模具钢中含有质量分数为 2.99% 的钼元素和 1.70% 的钨以及 0.86% 的钒. 这些合金元素与碳有较强的亲和能力，在回火过程中的偏聚和析出现象使得实验模具钢具有较明显的二次硬化现象. 当回火温度较低时，如本实验中的 500 ℃ 到 600 ℃ 温度范围时，这些合金碳化物还未发生明显的长大，在放大倍数为 20000 倍的组织扫描电镜照片中很难发现回火析出的合金碳化物，如图 3（a）所示，因此实验钢保持着较高的硬度. 随着回火温度的升高，位错等亚结构发生重排，马氏体板条开始合并，碳化物能够形核析出，此时通过组织高倍扫描电镜照片可看到有大量细小的合金碳化物析出，其尺寸在十几纳米到几十纳米范围，如图 3（ b）所示. 当回火温度进一步提高到 700 ℃ 后，回火组织中碳化物聚集长大程度明显，此过程 60 55 50 45 40 35 500 550 600 650 700 Temperature/℃ Hardness Hardness, HRC 图 1 实验钢回火硬度曲线 Fig.1 Tempering hardness curve of the test steel · 904 · 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期

造成组织中细小合金碳化物数量减少，而尺寸增大，对位错和晶界等的运动钉扎作用减弱，此时组织回复软化严重，表现为硬度下降明显. 热作模具钢材料由于其服役条件的特殊性，不仅要求其在室温下具有高的强度，同时还要求其在高温下能够保有高的强度，因此热作模具钢一般具有较高的回火抗力. 二次硬化效应是热作模具钢具有良好的抗高温回火软化能力的原因. 二次硬化过程中组织随回火温度的提高发生变化，其中合金元素的析出作用具有较大的影响，其包括着合金碳化物的形核、长大、类型转变和粗化等[8, 17−18] . 合金钢中，回火马氏体的硬度与碳化 χ χ 物的析出密切相关. 在回火过程中，马氏体组织中析出的第二相颗粒与位错发生弹性交互作用而引起强化效应. Fe−C 马氏体回火在低温回火时马氏体分解，生成亚稳态的 ε 和碳化物，当回火温度升高时，ε 和碳化物将转变为稳定的 θ 碳化物，即渗碳体 Fe3C. 当回火处理在 400 ℃ 之下进行时，钢中只发生渗碳体的析出，而当回火温度超过 500 ℃ 后，合金钢中的合金元素将取代渗碳体形成合金碳化物[18] . 正是基于此，本实验选取实验回火温度高于 500 ℃. 实验钢采用了新的钼钨钒合金化体系，其回火过程中的合金碳化物析出和演变过程必然不同于其他体系的合金钢，因此通过 (a) 2 μm (b) 2 μm (c) 2 μm (d) 2 μm (e) 2 μm (f) 2 μm 图 2 不同热处理后组织扫描电镜照片. （a）淬火态；（b）560 ℃ 回火；（c）600 ℃ 回火；（d）620 ℃ 回火；（e）640 ℃ 回火；（f）700 ℃ 回火 Fig.2 SEM images of microstructure after heat treatment: (a) after quenching; (b) tempering at 560 ℃; (c) tempering at 600 ℃; (d) tempering at 620 ℃; (e) tempering at 640 ℃; (f) tempering at 700 ℃ 李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 · 905 ·

李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 907· 关于合金钢二次硬化研究表明，在合金钢回火二的第二相粒子可与位错的运动发生强烈的交互作次硬化效应前期，合金元素析出前会形成GP区，用，第二相粒子或与基体保持共格使周围产生的 G.P.区将随着回火温度的增加或延长最终转变为应力场与位错发生弹性交互作用而发生共格强化含有合金元素的碳化物剧作用；或钉扎在位错上，使得位错将其切割后形成本文实验模具钢含有较高的钼、钨和少量的反相畸界而提高位错切割第二相的能量消耗，起钒元素，其在过饱和马氏体中的稳定性高，析出温到强烈的有序强化作用.由图5(b)可知，此时析出度较高，在520℃长时间保温仍未有二次合金碳的M,C型合金碳化物与基体还保持着共格关系，化物析出.这是由于实验钢中的钼、钨、钒合金元因此可起到有效的强化作用.由于此时实验模具素与碳原子偏聚在马氏体内部的渗碳体区域或位钢在基体中析出的大量合金碳化物可与位错形成错缺陷处，可与运动位错发生交互作用，从而起到强烈的弹性交互作用，在回火曲线上表现为硬度钉扎位错造成位错运动困难的作用.而合金钢在进一步的升高.同时由于合金碳化物对位错运动回火过程中伴随着过饱和马氏体的分解和碳化物造成有效地阻碍，马氏体组织回复和再结晶过程的转变，在较低温度下，实验钢马氏体中碳原子偏得到有效的抑制，在长时间保温后其组织仍然为聚于位错形成GP.区而不析出碳化物，因此其硬高硬度的回火马氏体组织度不发生下降.所以实验模具钢在520℃回火60h 当实验钢回火温度提高到600℃，保温4h 后，其为高密度位错的回火马氏体组织(M),保有后，可以看到在组织中析出了大量的M2C型碳化较高的硬度物，如图6所示.此类碳化物仍然呈现弥散细小的当热处理状态变为回火温度560℃，60h保温特征分布在基体中.其中除了M2C型碳化物外，回火后，在组织透射电镜照片中发现有MC型碳还有大量的MC型碳化物析出，如图7(b)所示.此化物析出，如图5所示.由于回火温度的提高，合类碳化物的尺寸很细小，同样在基体上弥散析出金元素和碳元素由于热激活而具有较高的扩散激此类弥散细小的碳化物可以对组织中位错的运动活能，此时实验钢中的钼和钨合金元素通过扩散起到有效的钉扎作用，防止组织迅速的软化.由使得其原偏聚区成分含量进一步提高而能够发生于MC型合金碳化物的析出，此时的实验模具钢碳化物的形核析出.由图5(b)可以看到，在实验钢回火二次硬化值进一步上升，达到峰值约57HRC. 的回火组织透射电镜暗场照片中出现了大量的细回火温度是影响元素扩散的重要因素，其控小合金碳化物，尺寸在几纳米到几十纳米范围区制着合金元素长程扩散过程.因此可以看到，在低间.而根据钢中第二相强化理论，在回火过程析出于600℃回火的过程中，实验模具钢中的合金元 (b) 002) -Fe --M,C 442) (450) 500nm 500nm 图5560℃回火保温60h后的基体组织的透射电镜照片.(a)明场：(b)暗场像和对应的衍射斑点 Fig.5 TEM images of microstructure after tempering for 60 h at 560 C:(a)bright-field image;(b)dark-field image and diffraction patters

关于合金钢二次硬化研究表明，在合金钢回火二次硬化效应前期，合金元素析出前会形成 G.P.区， G.P.区将随着回火温度的增加或延长最终转变为含有合金元素的碳化物[18] . 本文实验模具钢含有较高的钼、钨和少量的钒元素，其在过饱和马氏体中的稳定性高，析出温度较高，在 520 ℃ 长时间保温仍未有二次合金碳化物析出. 这是由于实验钢中的钼、钨、钒合金元素与碳原子偏聚在马氏体内部的渗碳体区域或位错缺陷处，可与运动位错发生交互作用，从而起到钉扎位错造成位错运动困难的作用. 而合金钢在回火过程中伴随着过饱和马氏体的分解和碳化物的转变，在较低温度下，实验钢马氏体中碳原子偏聚于位错形成 G.P.区而不析出碳化物，因此其硬度不发生下降. 所以实验模具钢在 520 ℃ 回火 60 h 后，其为高密度位错的回火马氏体组织 (M)，保有较高的硬度. 当热处理状态变为回火温度 560 ℃，60 h 保温回火后，在组织透射电镜照片中发现有 M2C 型碳化物析出，如图 5 所示. 由于回火温度的提高，合金元素和碳元素由于热激活而具有较高的扩散激活能，此时实验钢中的钼和钨合金元素通过扩散使得其原偏聚区成分含量进一步提高而能够发生碳化物的形核析出. 由图 5（b）可以看到，在实验钢的回火组织透射电镜暗场照片中出现了大量的细小合金碳化物，尺寸在几纳米到几十纳米范围区间. 而根据钢中第二相强化理论，在回火过程析出的第二相粒子可与位错的运动发生强烈的交互作用，第二相粒子或与基体保持共格使周围产生的应力场与位错发生弹性交互作用而发生共格强化作用；或钉扎在位错上，使得位错将其切割后形成反相畸界而提高位错切割第二相的能量消耗，起到强烈的有序强化作用. 由图 5（b）可知，此时析出的 M2C 型合金碳化物与基体还保持着共格关系，因此可起到有效的强化作用. 由于此时实验模具钢在基体中析出的大量合金碳化物可与位错形成强烈的弹性交互作用，在回火曲线上表现为硬度进一步的升高. 同时由于合金碳化物对位错运动造成有效地阻碍，马氏体组织回复和再结晶过程得到有效的抑制，在长时间保温后其组织仍然为高硬度的回火马氏体组织. 当实验钢回火温度提高到 600 ℃ ，保温 4 h 后，可以看到在组织中析出了大量的 M2C 型碳化物，如图 6 所示. 此类碳化物仍然呈现弥散细小的特征分布在基体中. 其中除了 M2C 型碳化物外，还有大量的 MC 型碳化物析出，如图 7（b）所示. 此类碳化物的尺寸很细小，同样在基体上弥散析出. 此类弥散细小的碳化物可以对组织中位错的运动起到有效的钉扎作用，防止组织迅速的软化. 由于 MC 型合金碳化物的析出，此时的实验模具钢回火二次硬化值进一步上升，达到峰值约 57 HRC. 回火温度是影响元素扩散的重要因素，其控制着合金元素长程扩散过程. 因此可以看到，在低于 600 ℃ 回火的过程中，实验模具钢中的合金元 (a) 500 nm 500 nm (b) M2C (0 0 2) Fe (4 4 2) (4 5 0) (2 4 6) 图 5 560 ℃ 回火保温 60 h 后的基体组织的透射电镜照片. （a）明场；（b）暗场像和对应的衍射斑点 Fig.5 TEM images of microstructure after tempering for 60 h at 560 ℃: (a) bright-field image; (b) dark-field image and diffraction patterns 李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 · 907 ·

当回火温度提高为 660 ℃ 时，基体中 M6C 型碳化物数量明显增加，而 M2C 型碳化物基本消失. 其中 M6C 碳化物尺寸较 620 ℃ 相同保温时间增加明显，尺寸可达 100 nm 左右，如图 10 所示. 并且此时其组织回复程度明显，位错密度大大降低，其回火硬度约为 49 HRC，较二次硬化峰值硬度减少了约 8 HRC. 由于此时的 M2C 型碳化物已经转变为 M6C 型碳化物，其数量大幅降低，同时 M6C 型碳化物发生粗化，这一系列的变化使得碳化物与组织中位错的弹性交互能力大大降低，位错的运动受到的阻力减小，造成了组织回复程度的增加，其硬度明显下降. 由以上的分析可知，实验模具钢在高温回火过程中析出大量的二次碳化物，使其具有明显的二次硬化现象，同时具有很好的抗高温回火能力. 在本实验中，当回火温度小于 560 ℃ 时，回火马氏体组织中未有合金碳化物析出；当回火温度大于 560 ℃ 时，回火组织中开始析出 M2C 型碳化物；当回火温度高于 600 ℃ 后又开始析出 MC 型碳化物 VC；当在 620 ℃ 长时间回火后 M2C 型碳化物转化 (a) 200 nm 200 nm (b) M6C M2C MC (1 1 3) (1 3 3) (2 2 4) (2 1 1) (0 2 2) (2 4 2) 图 8 620 ℃ 回火保温 4 h 后的基体组织中碳化物透射电镜照片. （a）明场；（b）暗场像和对应的衍射斑点 Fig.8 TEM images of carbides in microstructure after tempering for 4 h at 620 ℃: (a) bright-field image; (b) dark-field image and diffraction patterns (a) 200 nm 200 nm (b) M6C (1 1 3) (3 1 3) (2 2 0) 图 9 620 ℃ 回火保温 20 h 后的基体组织的 M6C 型碳化物透射电镜照片. （a）明场；（b）暗场像对应的衍射斑点 Fig.9 TEM images of M6C carbides in microstructure after tempering for 20 h at 620 ℃: (a) bright-field image; (b) dark-field image and diffraction patterns 李爽等：钼钨钒合金化热作模具钢高温回火组织演变 · 909 ·

910 工程科学学报，第42卷，第7期 02 20 022 200nn 200nm 图10660℃回火保温4h后的基体组织的M,C型碳化物透射电镜照片.(a)明场：(b)暗场像和对应的衍射斑点 Fig.10 TEM images of MC carbides in microstructure of test steel after tempering for 4 h at 660 C:(a)bright-field image;(b)dark-field image and diffraction patterns 为M,C型碳化物；而当回火温度高于660℃时，其 hot-work die steel at high temperature.J Mater Eng Perform, 碳化物为MC和VC. 2016,25(7):2993 [5]Li S,Zhou L H,Wu X C,et al.The influence of thermal 3结论 conductivity of die material on the efficiency of hot-stamping process.JMater Eng Perform,2016,25(11):4848 (1)实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有明 [6]Chen S H,Li S,Wu X C.High temperature friction and wear 显的二次硬化现象，在500~600℃温度区间回火 property of hot stamping tool steel SDCM.Tribology,2016. 时，硬度上升；在600℃回火出现二次硬化峰值； 36(5):538 当回火温度超过600℃后，组织软化程度明显，回 (陈士浩，李爽，吴晓春.热冲压模具钢SDCM高温摩擦磨损性火硬度下降能.摩擦学学报，2016,36(5)：538) (2)实验模具钢在高温回火过程中析出大量 [7]Chen Y W,Wu X C,Song WW,et al.Effect of carbide evolution 合金碳化物.当回火温度小于560℃时，实验钢中 on thermal-stability in Nb-microalloyed hot work steel.Trans 未析出合金碳化物：当回火温度大于560℃时，回 Mater Heat Treat,2010,31(5):75 (陈英伟，吴晓春，宋雯雯，等.含铌热作模具钢中碳化物的演变火组织中开始析出MC型碳化物：当回火温度高对热稳定性的形响.材料热处理学报，2010,31(5)：75) 于600℃后又开始析出MC型碳化物：当在620℃ [8]Liu Q D.Liu W Q,Wang Z M,et al.3D atom probe 长时间回火后M,C型碳化物转化为M,C型碳化 characterazation of alloy carbides in tempering martenite I. 物：而当回火温度高于660℃时，其组织中为M,C Nucleation.Acta Metall Sinica,2009,45(11):1281 和MC型合金碳化物. (刘庆冬，刘文庆，王泽民，等.回火马氏体中合金碳化物的3D原子探针表征L.形核.金属学报，2009,45(11)：1281) 参考文献 [9]Kaschnitz E,Hofer P,Funk W.Thermophysical properties of a [1]Cui K.Present condition and developing direction of die steels in hot-work tool-steel with high thermal conductivity.IntJ China.Mater Mech Eng,2001,25(1):1 Thermophys,.2013,34(5):843 (崔崑.中国模具钢现状及发展(I).机械工程材料，2001， [10]Chen J D,Mo W L,Wang P,et al.Effects of tempering 25(1):1) temperature on the impact toughness of steel 42CrMo.Acta Metall [2]Mao M T,Guo H J,Sun X L,et al.Recent progress on primary Sinica,2012,48(10):1186 carbides in AISI H13 hot work mold steel.Chin J Eng,2018, (陈俊丹，莫文林，王培，等.回火温度对42CMo钢冲击韧性的彩 40(11):1288 响.金属学报，2012,48(10)：1186) (毛明涛，郭汉杰，孙晓林，等.H13热作模具钢中液析碳化物的 [11]Li Z J,Xiao N M,Li D Z,et al.Influence of microstructure on 研究进展.工程科学学报，2018,40(11：1288) impact toughness of G18CrMo2-6 steel during tempering.Aca [3]Li S,Wu X C,Li XX,et al.High temperature performance of a Metall Sinica,2014,50(7):777 Mo-W type hot work die steel of high thermal conductivity.Chin (李振江，肖纳敏，李殿中，等.G18CMo2-6钢回火组织及冲击韧 Mater Res,,2017,31(1:32 性研究.金属学报，2014,50(7)：777) (李爽，吴晓春，黎欣欣，等.钼钨系高导热率热作模具钢高温性 [12]Min N,Shi NN,Shen Y L,et al.Internal friction investigation on 能.材料研究学报，2017,31(1)：32) thermal-stability of martensitic hot work steel.Trans Mater Heat [4]Li S,Wu X C,Chen S H,et al.Wear resistance of H13 and a new 7 Treat,2012,33(2):96

为 M6C 型碳化物；而当回火温度高于 660 ℃ 时，其碳化物为 M6C 和 VC. 3 结论（1）实验用钼钨钒合金化模具钢材料具有明显的二次硬化现象，在 500～600 ℃ 温度区间回火时，硬度上升；在 600 ℃ 回火出现二次硬化峰值；当回火温度超过 600 ℃ 后，组织软化程度明显，回火硬度下降. （2）实验模具钢在高温回火过程中析出大量合金碳化物. 当回火温度小于 560 ℃ 时，实验钢中未析出合金碳化物；当回火温度大于 560 ℃ 时，回火组织中开始析出 M2C 型碳化物；当回火温度高于 600 ℃ 后又开始析出 MC 型碳化物；当在 620 ℃ 长时间回火后 M2C 型碳化物转化为 M6C 型碳化物；而当回火温度高于 660 ℃ 时，其组织中为 M6C 和 MC 型合金碳化物. 参考文献 Cui K. Present condition and developing direction of die steels in China. Mater Mech Eng, 2001, 25（1）: 1 （崔崑. 中国模具钢现状及发展(Ⅰ). 机械工程材料, 2001, 25（1）：1） [1] Mao M T, Guo H J, Sun X L, et al. Recent progress on primary carbides in AISI H13 hot work mold steel. Chin J Eng, 2018, 40（11）: 1288 （毛明涛, 郭汉杰, 孙晓林, 等. H13热作模具钢中液析碳化物的研究进展. 工程科学学报, 2018, 40（11）：1288） [2] Li S, Wu X C, Li X X, et al. High temperature performance of a Mo-W type hot work die steel of high thermal conductivity. Chin J Mater Res, 2017, 31（1）: 32 （李爽, 吴晓春, 黎欣欣, 等. 钼钨系高导热率热作模具钢高温性能. 材料研究学报, 2017, 31（1）：32） [3] [4] Li S, Wu X C, Chen S H, et al. Wear resistance of H13 and a new hot-work die steel at high temperature. J Mater Eng Perform, 2016, 25（7）: 2993 Li S, Zhou L H, Wu X C, et al. The influence of thermal conductivity of die material on the efficiency of hot-stamping process. J Mater Eng Perform, 2016, 25（11）: 4848 [5] Chen S H, Li S, Wu X C. High temperature friction and wear property of hot stamping tool steel SDCM. Tribology, 2016, 36（5）: 538 （陈士浩, 李爽, 吴晓春. 热冲压模具钢SDCM高温摩擦磨损性能. 摩擦学学报, 2016, 36（5）：538） [6] Chen Y W, Wu X C, Song W W, et al. Effect of carbide evolution on thermal-stability in Nb-microalloyed hot work steel. Trans Mater Heat Treat, 2010, 31（5）: 75 （陈英伟, 吴晓春, 宋雯雯, 等. 含铌热作模具钢中碳化物的演变对热稳定性的影响. 材料热处理学报, 2010, 31（5）：75） [7] Liu Q D, Liu W Q, Wang Z M, et al. 3D atom probe characterazation of alloy carbides in tempering martenite Ⅰ. Nucleation. Acta Metall Sinica, 2009, 45（11）: 1281 （刘庆冬, 刘文庆, 王泽民, 等. 回火马氏体中合金碳化物的3D原子探针表征Ⅰ. 形核. . 金属学报, 2009, 45（11）：1281） [8] Kaschnitz E, Hofer P, Funk W. Thermophysical properties of a hot-work tool-steel with high thermal conductivity. Int J Thermophys, 2013, 34（5）: 843 [9] Chen J D, Mo W L, Wang P, et al. Effects of tempering temperature on the impact toughness of steel 42CrMo. Acta Metall Sinica, 2012, 48（10）: 1186 （陈俊丹, 莫文林, 王培, 等. 回火温度对42CrMo钢冲击韧性的影响. 金属学报, 2012, 48（10）：1186） [10] Li Z J, Xiao N M, Li D Z, et al. Influence of microstructure on impact toughness of G18CrMo2-6 steel during tempering. Acta Metall Sinica, 2014, 50（7）: 777 （李振江, 肖纳敏, 李殿中, 等. G18CrMo2-6钢回火组织及冲击韧性研究. 金属学报, 2014, 50（7）：777） [11] Min N, Shi N N, Shen Y L, et al. Internal friction investigation on thermal-stability of martensitic hot work steel. Trans Mater Heat Treat, 2012, 33（2）: 96 [12] (a) 200 nm 200 nm (b) M6C 0 2 2 2 0 2 2 2 0 图 10 660 ℃ 回火保温 4 h 后的基体组织的 M6C 型碳化物透射电镜照片. （a）明场；（b）暗场像和对应的衍射斑点 Fig.10 TEM images of M6C carbides in microstructure of test steel after tempering for 4 h at 660 ℃: (a) bright-field image; (b) dark-field image and diffraction patterns · 910 · 工程科学学报，第 42 卷，第 7 期