大同特殊钢株式会社创立于1916年，发展至今，我们在日本拥有13个设备完善而规模庞大的工厂一个技术开发研究所，并在世界各地包括香港等地设立了事务所。大同生产各种特殊钢钢材及工业用炉和热处理设备，尤其是工模具钢在塑料模具、冷作、热作模具方面都具有特色钢种，像NAK80(预硬40HRC水平、高镜面塑模钢)和DC53(高韧性改良SKDll冷作模钢)都享有盛名。为配合市场需求，大同最近推出了热作钢材DH31一S，它是在SKD61(H13)基础上进行了改良，使其在抗开裂、抗热龟裂、抗熔损性能方面得到提高而大大延长了模具的使用寿命，而且，因其淬透性能好、热处理容易，特别适合大型的压铸模。

大同DC53介绍及技术支持：

日本大同制钢DC53在SKD11基础上改良，热处理后硬度高于SKD11，高温（520 -530℃）回火后可达62-63HRC高硬度，在强度方面超过SKD11。 韧性度是SKD11的两倍。DC53的韧性在冷作模具钢中较为突出，因此，用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂，大大提高了使用寿命。线切割加工后的残余应力，经高温回火减少了残余应力。因此，大型模具和要求精密之模具在线切割加

　　化学成分：

碳 C ：1.00

硅 Si：0.91

锰 Mn：0.32

铬 Cr：8.00

钼 Mo：2.00

钒 V：0.28

磷 p：0.007

 

基本性能

DC53常规热处理条件下，残余奥氏体几乎全部分解，一般可省略深冷处理，在较强硬度下仍可保持较高的韧性。

实验设计

一

DC53经1040℃ 淬火和520～530℃高温回火后，硬度HRC可达62～63，是目前常用的冷作模具钢中最高的，且切削性、磨削性较好，电加工变质层残余应力小，残余奥氏体极少，碳化物细小并分布均匀。

因模具受力情况较复杂，有些模具工作零件需具备一些特殊的力学性能，若按标准的热处理工艺往往无法达到理想的工作性能要求，需通过热处理对硬度、韧性和耐磨性等基本特性作适当调整，以达到模具最佳工作状态．淬火温度和回火温度则是热处理的主要工艺参数，本文着重研究DC53的回火特性。

二

实验中，对DC53热处理规范略作一些变化，适当调整了淬火温度，回火温度取6档，即100℃ ，200℃ ，300℃ ，400℃ ，500℃ ，600℃。100℃回火选用101-2型干燥箱进行加热，其余采用SX-25-12型箱式电阻炉加热，每个回火温度取两个试样。

硬度测试选用金属洛氏硬度试验，在常温下进行，采用HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计。

冲击试验采用10mm×10mm×55mm无缺口试样，在JB30B冲击试验机上进行，冲击能量为0.3 KN.m或0.15 KN.m。

结果分析

⒈硬度值

对每个试样各取3个不同位置点测硬度，得出各回火温度下的硬度值，综合各试样的硬度值，DC53在100～500℃回火时，硬度值变化并不大；在400℃中温回火时硬度略高，标准热处理回火后的硬度峰值一般在520℃左右；在600℃ 高温回火后，硬度大幅下降，平均HRC硬度值仅为52．4，故回火温度不宜太高。

⒉冲击韧性

回火后，磨去试样表面的氧化脱碳层，测出不同回火温度下各试样的冲击值，综合各试样的冲击值，DC53在200℃回火时，平均冲击值达到60 J/cm2以上．在500℃回火时，冲击韧性较差，表现出一定的高温回火性．600℃以上回火冲击韧性很好，但硬度大为下降，达不到使用要求．

实验结果表明，DC53总体回火稳定性较好，在一定回火温度范围内，硬度和冲击值变化不大；在400～500℃回火时韧性大幅度下降，出现回火脆性现象；在600℃回火时，试样的韧性很高，冲击值达到85 J/cm2，但硬度大幅下降．在生产中，对于一些硬度、耐磨性要求不太高而韧性要求较高的冷作模具可采用高温回火；对硬度要求较高，同时又要具有较高韧性的冷作模具，宜采用200℃左右的低温回火．其他回火温度下的硬度和冲击值可采用合适的计算方法(如插值法、函数逼近等)预测，再用实验验证．淬火态试样中碳化物呈断续细带状分布，200℃回火后碳化物呈均匀分布，且组织内几乎不存在大块状碳化物，故韧性较好．从断口形貌看，200℃回火组织断口的解理台阶远少于淬火态试样，5000倍金相中的断口有一些小而浅的韧窝，显示其有一定的韧性．回火后，残余奥氏体转变较充分，碳化物细小并分布均匀，使韧性增加．