稀土镧对H13模具钢回火稳定性和抗氧化性的影响

作     者：赵帆 周文健 张志豪 ZHAO Fan;ZHOU Wenjian;ZHANG Zhihao

作者机构：北京科技大学新材料技术研究院材料先进制备技术教育部重点实验室北京100083 北京科技大学新材料技术研究院现代交通金属材料与加工技术北京实验室北京100083 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2023年第37卷第2期

页      面：124-129页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52101118) 佛山市核心技术攻关项目(1920001000409) 材料成形与模具技术国家重点实验室开放课题(P2021-002) 

主　　题：模具钢 稀土 镧 回火稳定性 抗氧化性 

摘      要：本工作研究了稀土镧对H13模具钢在极限服役温度下的回火稳定性和抗氧化性的影响。随着镧元素的质量分数由0%增大至0.570%,H13模具钢在620℃下加热50 h后的硬度降低值先减小后增大,镧含量为0.052%时H13模具钢的回火稳定性最好,这主要是因为碳化物在回火过程中的融合长大受到了抑制。但是,当镧含量达到0.570%时,铁素体的再结晶受到显著抑制,基体组织为粗大的板条状铁素体,导致H13模具钢回火稳定性降低。添加0.052%的镧对长时间加热后的位错密度影响不显著,这说明稀土镧对H13模具钢回火稳定性的影响主要体现在碳化物和铁素体晶粒的演化。另外,随着镧元素的质量分数由0%增大至0.094%,在650℃加热100 h后H13模具钢的氧化层变得更加光滑和致密,氧化层厚度由48.4μm减小至30.6μm。添加镧元素促进了针状氧化物的形成,并减弱了内氧化。