·32 北京科技大学学报 第33卷 基本相同.这是因为喷锻态在600℃回火时，组织 [4]Huang H I Zhang JS.Feng H.Effect of Mn on Fe phases n 仍然是马氏体，如图3(c)所示，但是开始向回火索 spray deposited Al25Si xFe yMn alboys J Univ Sci Technol Bei jmg2010.32(2):219 氏体过渡，部分板条马氏体开始合并.直到650℃ 黄海军，张济山，冯皓.Mn对喷射沉积A125 Si xFe Mn 回火时，喷射成形态和喷锻态的硬度才迅速下降，因 合金中Fe相的影响.北京科技大学学报，2010.32(2)：219) 为此时的组织由马氏体转变为回火索氏体 [5]LiY.Yang B.A technology on metal of spmay atm ization J Yun 由此可见，喷射成形态和喷锻态的红硬性比传 nan Univ Technol Nat Sci 2002.24(1):228 统方式铸态和铸锻态的提高约50℃. 停阳，杨滨.金属雾化喷射沉积技术.云南大学学报：自然科 学版.2002.24(1)：228) 3结论 [6]Zhang Y,Fan J F.He Y D.et al Movanent and heat transfer of sngle droplet in the process ofmetal spray fom ing J Baotou Univ (1)传统铸造的H13钢是粗大的枝晶，晶粒尺 Imon Steel Technol 2003.22 (3):212 寸为100~150μm,喷射成形是细小的等轴晶，晶粒 张胤，樊俊飞，贺友多，等.金属喷射成型过程单颗粒液滴的 尺寸为20~30um,硬度也由传统铸造的HRC546 运动和传热研究.包头钢铁学院学报，2003.22(3)：212) 提高到HRC605,经过锻造后，喷锻态硬度达到 [7]Wu C Y,Zhang L Y.Powder Fom ing Mechanics Beijng Metal hrgical Industry Press 2003 HRC612,比铸锻态的硬度提高了HRC4 俁成义，张丽英.粉体成形力学原理.北京：冶金工业出版 (2)喷射成形比传统铸锻方式的H13钢能够固 社，2003) 溶更大量的合金元素，因此使喷射成形奥氏体的稳 [8]Mdugh K M.Lin Y.Zhou Y B.et al Influence of cooling rate 定性提高，使马氏体转变开始的Ms温度提高 on phase fomation n spray omed H13 tool steel Mater Sci Eng (3)铸态、铸锻H13钢在600℃回火时，硬度迅 A2008.477:50 速下降，硬度分别是HRC431和HRC475,而喷 [9]Zhang JG.Xu H B.ShiH S et al M icmstnctire and pmoperties of spmay fomed Cd2M oV steel for rolls J Mater P mcess Technol 射成形态和喷锻态的H13钢直到650℃回火时，硬 2001,11上：79 度才降到HRC47和HRC464由此可见，喷射成 [10] Zhang JG.ShiH S.Sun D S Research n spray fom ing tech 形H13钢的红硬性较传统方式提高约50℃. nobgy and its applications n metallungy JMater Pmcess Techn (4)喷射成形H13钢的高硬度来源于高温雾化 ol2003.138357 [11] 使碳和合金元素具有最大的固溶度，冷却淬火时获 Honeycanbe W K.Micmostnuchue and Properties of Steel Trans lated by Fu JY.Beijing Metallugical Industry Press 1985 得了极高的性能，同时也使材料回火稳定性显著提 嚯尼库姆WK钢的显微组织和性能.傅俊岩译.北京：冶 高，600℃回火时仍为回火马氏体.故模具钢具有更 金工业出版社，1985) 好的使用温度和寿命 [12]Liu Z C.Du Z W,Zhu W F.et al Secondary of H13 steel during tompering Ondnance Ma ter Sci Eng.2001.24 (3): 参考文献 11 [1]G mnt PS Spray fom ing Pmg Mater Sci 1995,39:497 刘宗昌，杜志伟，朱文方，等.H13钢的回火二次硬化.兵器 [2]Anand S.Srivatsan T S Wu Y.et al Processng m icmstnuicture 材料科学与工程，2001,24(3)：11) and fracture behav ior of spray atom ized and deposited ahm mnim [13]LiG N.P rpa ra tion and Study of M icrostnucture Cha racteristic of silicon alloy.J Ma ter Sci 1997,32:2835 Spray fomed H13 steel [Dissertation ]Beijing University of [3]W ang F,Yang B.Duan X I et al The m icrostnucture and me Science and Technology Beijing 2008:62 chanical pmoperties of spray deposited hyperutectic AlSiFe al 李冠楠.喷射成形H13钢的制备和组织特征研究学位论 loy J Mater P mocess Technol 2003,137:191 文】.北京：北京科技大学，200862)北 京 科 技 大 学 学 报 第 ３３卷 基本相同．这是因为喷锻态在 ６００℃回火时，组织 仍然是马氏体，如图 ３（ｃ）所示，但是开始向回火索 氏体过渡，部分板条马氏体开始合并．直到 ６５０℃ 回火时，喷射成形态和喷锻态的硬度才迅速下降，因 为此时的组织由马氏体转变为回火索氏体． 由此可见，喷射成形态和喷锻态的红硬性比传 统方式铸态和铸锻态的提高约 ５０℃． ３ 结论 （１）传统铸造的 Ｈ１３钢是粗大的枝晶，晶粒尺 寸为 １００～１５０μｍ，喷射成形是细小的等轴晶，晶粒 尺寸为 ２０～３０μｍ，硬度也由传统铸造的 ＨＲＣ５４６ 提高到 ＨＲＣ６０５，经过锻造后，喷锻态硬度达到 ＨＲＣ６１２，比铸锻态的硬度提高了 ＨＲＣ４． （２）喷射成形比传统铸锻方式的 Ｈ１３钢能够固 溶更大量的合金元素，因此使喷射成形奥氏体的稳 定性提高，使马氏体转变开始的 Ｍｓ温度提高． （３）铸态、铸锻 Ｈ１３钢在 ６００℃ 回火时，硬度迅 速下降，硬度分别是 ＨＲＣ４３１和 ＨＲＣ４７５，而喷 射成形态和喷锻态的 Ｈ１３钢直到 ６５０℃回火时，硬 度才降到 ＨＲＣ４７和 ＨＲＣ４６４．由此可见，喷射成 形 Ｈ１３钢的红硬性较传统方式提高约 ５０℃． （４）喷射成形 Ｈ１３钢的高硬度来源于高温雾化 使碳和合金元素具有最大的固溶度，冷却淬火时获 得了极高的性能，同时也使材料回火稳定性显著提 高，６００℃回火时仍为回火马氏体．故模具钢具有更 好的使用温度和寿命． 参 考 文 献 ［１］ ＧｒａｎｔＰＳ．Ｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇ．ＰｒｏｇＭａｔｅｒＳｃｉ，１９９５，３９：４９７ ［２］ ＡｎａｎｄＳ，ＳｒｉｖａｔｓａｎＴＳ，ＷｕＹ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｐｒａｙａｔｏｍｉｚｅｄａｎｄｄｅｐｏｓｉｔｅｄａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｓｉｌｉｃｏｎａｌｌｏｙ．ＪＭａｔｅｒＳｃｉ，１９９７，３２：２８３５ ［３］ ＷａｎｇＦ，ＹａｎｇＢ，ＤｕａｎＸＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅ ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｐｒａｙｄｅｐｏｓｉｔｅｄｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌＳｉＦｅａｌ ｌｏｙ．ＪＭａｔｅｒＰｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌ，２００３，１３７：１９１ ［４］ ＨｕａｎｇＨＪ，ＺｈａｎｇＪＳ，ＦｅｎｇＨ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｎｏｎＦｅｐｈａｓｅｓｉｎ ｓｐｒａｙｄｅｐｏｓｉｔｅｄＡｌ２５ＳｉｘＦｅｙＭｎａｌｌｏｙｓ．ＪＵｎｉｖＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌＢｅｉ ｊｉｎｇ，２０１０，３２（２）：２１９ （黄海军，张济山，冯皓．Ｍｎ对喷射沉积 Ａｌ２５ＳｉｘＦｅ ｙＭｎ 合金中 Ｆｅ相的影响．北京科技大学学报，２０１０，３２（２）：２１９） ［５］ ＬｉＹ，ＹａｎｇＢ．Ａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎｍｅｔａｌｏｆｓｐｒａｙａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ．ＪＹｕｎ ｎａｎＵｎｉｖＴｅｃｈｎｏｌＮａｔＳｃｉ，２００２，２４（１）：２２８ （李阳，杨滨．金属雾化喷射沉积技术．云南大学学报：自然科 学版，２００２，２４（１）：２２８） ［６］ ＺｈａｎｇＹ，ＦａｎＪＦ，ＨｅＹＤ，ｅｔａｌ．Ｍｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｏｆ ｓｉｎｇｌｅｄｒｏｐｌｅｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｅｔａｌｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇ．ＪＢａｏｔｏｕＵｎｉｖ ＩｒｏｎＳｔｅｅｌＴｅｃｈｎｏｌ，２００３，２２（３）：２１２ （张胤，樊俊飞，贺友多，等．金属喷射成型过程单颗粒液滴的 运动和传热研究．包头钢铁学院学报，２００３，２２（３）：２１２） ［７］ ＷｕＣＹ，ＺｈａｎｇＬＹ．ＰｏｗｄｅｒＦｏｒｍｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｍｅｔａｌ ｌｕｒｇｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２００３ （吴成义，张丽英．粉体成形力学原理．北京：冶金工业出版 社，２００３） ［８］ ＭｃＨｕｇｈＫＭ，ＬｉｎＹ，ＺｈｏｕＹＢ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｏｌｉｎｇｒａｔｅ ｏｎｐｈａｓｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｓｐｒａｙｆｏｒｍｅｄＨ１３ｔｏｏｌｓｔｅｅｌ．ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇ Ａ，２００８，４７７：５０ ［９］ ＺｈａｎｇＪＧ，ＸｕＨＢ，ＳｈｉＨＳ，ｅｔａｌ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｓｐｒａｙｆｏｒｍｅｄＣｒ１２ＭｏＶｓｔｅｅｌｆｏｒｒｏｌｌｓ．ＪＭａｔｅｒＰｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌ， ２００１，１１１：７９ ［１０］ ＺｈａｎｇＪＧ，ＳｈｉＨＳ，ＳｕｎＤＳ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈ ｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ．ＪＭａｔｅｒＰｒｏｃｅｓｓＴｅｃｈｎ ｏｌ，２００３，１３８：３５７ ［１１］ ＨｏｎｅｙｃｏｍｂｅＷ Ｋ．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｔｅｅｌ．Ｔｒａｎｓ ｌａｔｅｄｂｙＦｕＪＹ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，１９８５ （霍尼库姆 Ｗ Ｋ．钢的显微组织和性能．傅俊岩译．北京：冶 金工业出版社，１９８５） ［１２］ ＬｉｕＺＣ，ＤｕＺＷ，ＺｈｕＷ Ｆ，ｅｔａｌ．ＳｅｃｏｎｄａｒｙｈａｒｄｅｎｉｎｇｏｆＨ１３ ｓｔｅｅｌｄｕｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒｉｎｇ．ＯｒｄｎａｎｃｅＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇ，２００１，２４（３）： １１ （刘宗昌，杜志伟，朱文方，等．Ｈ１３钢的回火二次硬化．兵器 材料科学与工程，２００１，２４（３）：１１） ［１３］ ＬｉＧＮ．ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＳｔｕｄｙｏｆＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ ＳｐｒａｙｆｏｒｍｅｄＨ１３ｓｔｅｅｌ［Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，２００８：６２ （李冠楠．喷射成形 Ｈ１３钢的制备和组织特征研究［学位论 文］．北京：北京科技大学，２００８：６２） ·３２·