热处理工艺对塑料模具钢P20腐蚀行为的影响
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热处理工艺对塑料模具钢P20腐蚀行为的影响

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2016-12-23 15:51【

热处理工艺对塑料模具钢P20腐蚀行为的影响

近年来,塑料制品在工业及人们日常生活中得到了越来越广泛的应用,这促进了中国模具工业的迅速发展。目前,中国的塑料模具在整个模具工业总产值中已占据首要位置。塑料模具对模具钢的需求量不断增加,塑料模具钢P20(3Cr2Mo)作为当前国内外应用最广泛的塑料模具钢,具有优异的耐磨性、可抛光性、切削加工性及导热性。而塑料模具在200~300℃会被注入软化的塑料,这些物质所释放出的含有氯、氟及其化合物的腐蚀气体会对模具型腔产生一定的腐蚀作用。为此,研究人员对P20钢耐蚀性进行了进一步的研究,通过电化学测试、失重试验、中性盐雾试验、浸泡试验研究了不同热处理工艺处理的P20钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的耐蚀性,通过SEM、EDS、XRD、金相显微镜对腐蚀形貌进行观察及分析,并探究P20钢的腐蚀机制,从而找到一种既满足力学性能要求又具有良好耐蚀性的P20钢热处理工艺。

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试验材料为热轧P20钢,其化学成分见表1。表2所示热处理工艺,得到不同的微观组织。

表2  P20钢的热处理工艺

组织类型

热处理工艺

贝氏体/马氏体

860℃空冷

回火贝氏体/马氏体

860℃空冷+450℃回火

铁素体/马氏体

785℃油冷

回火铁素体/马氏体

785℃油冷+450℃回火

马氏体

860℃油冷

回火马氏体

860℃油冷+620℃回火


研究结果表明:

(1)860℃空冷得到的贝氏体/马氏体双相组织和860℃油冷得到的单相马氏体组织的耐蚀性优于785℃油冷得到的铁素体/马氏体双相组织。

(2)组织为贝氏体/马氏体及马氏体的试样分别经过450℃和620℃回火后,马氏体和贝氏体发生分解,碳化物大量析出,自腐蚀电流密度较大,耐蚀性下降。

(3)经电化学试验后,试样表面腐蚀产物分为两层,外层较为疏松,主要成份FeOOH,内层较为致密,主要为Fe3O4,阳极反应为铁的溶解,阴极反应为析氢反应。

(4)P20钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的点蚀以夹杂物为中心,周围基体被不断腐蚀,腐蚀时间越长,点蚀程度越严重。