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预硬型718塑料模具钢由于具有较高的淬透性和良好的抛光性能已成为制造大型高质量塑料产品的首选钢种。塑料模具钢作为特种用钢,其工作条件日益苛刻,同时由于塑料模具钢需要根据塑料制品的形状和要求制造型腔,从而大模块钢内部的每一个位置都有可能成为使用表面,所以模具内部组织均匀性、硬度均匀性、抛光性能、强韧性显得尤为重要。本论文以截面尺寸分别为1360mm×715mm和1360mm×695mm两个炉号的模具试验钢为研究对象,对其显微组织、力学性能、抛光性能和高温扩散对偏析的影响进行较系统的研究,主要结果和结论如下:(1)大模块718塑料模具试验钢预硬化后的显微组织特征为:回火索氏体组织存在于近边部,回火贝氏体是主要显微组织;带状偏析处的组织,视热处理工艺不同,会出现异常显微组织,如本文695炉号出现上贝氏体组织、715炉号出现回火索氏体+粒状碳化物显微组织,心部可能出现黑块状的珠光体组织。回火索氏体和回火贝氏体显微组织具有较好的力学性能,偏析带处具有较高的显微硬度,会导致冲击韧性下降。(2)718钢最容易形成偏析的合金元素是Mo, Cr; Mn也容易形成偏析,Si和Ni有轻微的负偏析,合金元素偏析导致组织不均匀。预硬化后的圆球状碳化物可能为M23C6型碳化物,回火析出的碳化物主要为M3C型碳化物。(3)具有回火索氏体组织的718钢抛光后的表面粗糙度为30.9nm,具有回火贝氏体组织的718钢抛光后的表面粗糙度为42.3nm;模块内部形成的珠光体以及偏析带具有较差的抛光性能,会形成“橘皮”形貌。不同组织的抛光去除机制可用粘着摩擦理论来解释,同一抛光表面的屈服强度相差越大,表面抛光性能越差。(4)经1200℃保温8h能有效减轻718钢枝晶偏析,此时的晶粒尺寸为180.75μm。相同温度下,均匀化时间与枝晶间距的平方成正比,与扩散系数成反比。1200℃保温不会出现沿晶裂纹,且晶粒长大缓慢,基本呈线性增长;1230℃保温1h就能观察到沿晶裂纹,晶粒长大特别明显,基本呈指数曲线增长。(5)作者根据CCT图分析后认为,718钢避免非淬硬性珠光体组织的出现需要使大模块在2.5×104s内,心部温度降到610℃以下。