WR13工模具钢中网膜状非金属夹杂物对冲击韧性的影响

摘要

为探究连续状夹杂物网膜对WR13工模具钢冲击性能的影响，采用氩气雾化制备WR13合金粉，经热等静压烧结成形。以氧含量（质量分数）较低的进口WR13合金粉及对应锭材为对照，借助氧氮氢分析仪、激光粒度仪、扫描电镜和摆锤冲击试验机，从微观表征到力学性能开展系统对比研究。结果表明：夹杂物网膜的形成与合金粉末粒径-氧含量耦合效应密切相关，仅在小粒径、高氧含量合金粉末制备的锭材中发现由Al₂O₃颗粒形成的夹杂物网膜。这种网膜结构破坏了基体间的冶金结合，同时因其与基体的形变不匹配，导致应力集中，进而成为裂纹萌生的首要诱因。不含连续状夹杂物网膜的锭材冲击功可达（17.50±3.08） J，含有连续状夹杂物网膜的锭材冲击功下降至（7.91±3.97） J，并伴有较大波动。锭材中夹杂物网膜尺寸越大，数量越多，裂纹的萌生与扩展越容易，最终导致锭材冲击性能降低且稳定性较差。

关键词

工模具钢 / 热等静压 / 网膜状非金属夹杂物 / 冲击韧性

基金资助

甘肃省拔尖领军人才资助项目; 中央引导地方科技发展专项资助项目（24ZYQA054）; 甘肃省重点研发计划资助项目（23YFGA0057）; 国家自然科学基金资助项目（52175325,51961024,52071170））; 甘肃省科技重大专项资助项目（22ZD6GA008,23ZDGA010）