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3Cr2W8V模具鋼的材料特性

時間:2012-12-25 11:07:24     作者:admin    關鍵詞:

  3Cr2W8V模具鋼的材料特性是什么呢?熱處理工藝規范有哪些呢?下面詳細為您解讀。3Cr2W8V模具鋼是萊氏體鋼、高熱強熱作模具鋼和常用的壓鑄模具鋼。該模具鋼具有良好的鍛造、機械加工和熱處理工藝性能,在高溫下具有較高的硬度,但其韌性和塑性較差,淬透性中等,截面厚度≤80-100mm時可淬透,此鋼相變溫度較高,耐熱疲勞性良好。具有較低的碳含量,可保證高韌性及良好的導熱性,同時含有較多易形成碳化物元素鉻、鎢。

  該鋼在1140-1150℃加熱后,有P/As/S/Sb等元素在晶界偏聚,使該鋼在沖擊韌度、斷裂韌度下降,容易出現早期脆性斷裂。故只有在400℃以下多次回火,或在680℃以上回火,才能予以避免,又能保持熱硬性。

  該鋼在高溫回火以后,增加回火次數和保溫時間,或在500-600℃長時間進行化學熱處理,都會使晶界雜質元素偏聚加劇。采用低溫淬火,模具不易脆裂。高溫回火規范適用于小型熱鍛模塊鍛胚,以及對舊模進行翻新前的軟化處理。供貨狀態為退火態,硬度207-255HBW,壓痕直徑3.8-4.2mm。

  化學成分,根據標準GB/T1299-2000,該鋼的化學成分質量分數為C0.30%-0.40%、Si≤0.40%、Mn≤0.40%、Cr2.20%-2.70%、W7.50%-9.00%、V0.20%-0.50%、P≤0.030%、S≤0.030%。

  臨界點溫度:Ac1830℃,Ac3920℃,Ar3838℃,Ar1773℃,Ms350℃,Mf1620℃。

  熱加工規范:鋼錠:加熱溫度1150-1200℃,開始溫度1100-1150℃,終止溫度850-900℃,熱加工后先空冷至700℃,后坑冷或砂冷。鋼胚:加熱溫度1130-1160℃,開始溫度1080-1120℃,終止溫度850-900℃,熱加工后先空冷至700℃,后坑冷或砂冷。

  普通退火規范:退火溫度800-820℃,保溫2-4h,爐冷至600℃以下出爐空冷,硬度207-255HBW,組織為珠光體+碳化物。

  等溫退火規范:退火溫度840-880℃,保溫2-4h,等溫溫度720-740℃,保溫2-4h,爐冷至500℃以下出爐空冷,硬度≤241HBW。

  高溫回火規范:750-780℃×10-12h。爐冷至<600℃,出爐空冷。硬度≤241HBW。

  高溫正火+高溫回火:高溫正火850℃×1h升至1180-1200℃×1。2h,空冷。高溫退火720℃×2h,爐冷。該工藝可消除網狀碳化物,是強韌化處理的一種較好的預先熱處理方法。

  鍛造余熱快速均勻球化法:在終鍛溫度下迅速放入沸水中,冷至500-600℃(5-10s)后出水空冷,然后經730℃短時球化退火。

  高溫固溶淬火快速均勻球化法:將鋼件加熱到1200℃左右奧氏體化,然后淬入沸水中或淬油,冷至400-500℃時取出,再經730-750℃短時等溫后空冷,再經1220℃×7min加熱后油冷。(750±10)℃×2h等溫,然后爐冷至550℃出爐空冷。

  高溫淬火+高溫等溫快速勻細球化法:1020-1100℃加熱均溫后,油冷,再重新加熱到840-920℃均溫后不保溫隨爐冷卻。

  退火+去氫退火規范:采用(790±10)℃均溫后再保溫2h,然后再以≤30℃/h的冷卻速度冷卻至550℃,再升溫進行去氫退火。該工藝規范可完全避免馬氏體的產生,以保證鍛件獲得粒狀或球狀珠光體組織,從而避免了裂紋的產生。

  返修及翻新模具退火規范:退火溫度720-750℃,保溫2-4h,空冷。

  普通淬火、回火規范:淬火溫度1050-1100℃,油冷。回火溫度660-680℃,硬度49-52HRC,回火溫度600-620℃,硬度40-44HRC。

  低溫淬火規范:580℃×1h預熱,升溫至800℃×1h,再升至1080-1100℃×50min,預冷至950℃淬入熱油冷至300-350℃后空冷至150-200℃,再迅速入箱式爐經540℃×4h保溫后空冷。硬度48-51HRC。金相組織,回火馬氏體+粒狀碳化物+貝氏體。

  3Cr2W8V模具鋼應用范圍舉例:

  1、用于制作鍛胚尺寸的臺階式胚料,被鍛工件材料為Cr18Ni10,該平鍛凹模的使用壽命為1000次。

  2、用于制作熱擠壓凹模,當硬度為45—50HRC時,易出現早期斷裂,使用壽命不高,當硬度為38-40HRC時,不易出現早期斷裂,平均使用壽命明顯提高。

  3、廣泛用于溫度在600-650℃區間服役的壓鑄模凸模、凹模或鑲件,建議選用硬度48-52HRC。

  4、采用該鋼在鍛造熱強鋼鍛件時,可代替5CrMnMo鋼,將模具使用壽命由原來不足200件,提高到1000件左右。

  5、該鋼制作的模具,采用氣體滲碳爐或固體滲碳劑保護加熱淬火,易造成表面脫碳層,厚度為0。5-2。0mm,碳的質量分數可達到0。7%-1。0%,容易出現導致早期熱疲勞龜裂。冷作模具出現表面增碳以后,主要出現崩刃、脆斷等失效形式。

  6、用于制作高溫、高應力但不受沖擊載荷的凸模、凹模,如平鍛機上的凹凸模、鑲塊,銅合金擠壓模、壓鑄用模具。

  7、可用作高溫下工作的熱剪切刀等

  8、該鋼用于制作軸承套圈毛胚熱鐓鍛沖頭,80-100次/min高速鐓鍛機,工作服役期間對沖頭進行噴水冷卻。沖頭硬度50HRC,使用壽命為1500次。較4Cr5MoSiV鋼少。

  9、3Cr2W8V模具鋼制作的M6-M27六萬螺母熱沖壓模和模芯、齒輪胎膜,采用高溫淬火+高溫回火強韌化工藝后,使用壽命提高2-3倍。

  10、3Cr2W8V模具鋼曲柄熱成形模經強韌化處理后,平均使用壽命9000件,提高一倍左右。

  11、3Cr2W8V模具鋼熱沖孔沖頭,經等溫淬火+回火后,硬度46-48HRC,金相組織為回火馬氏體加細小碳化物。模具平均使用壽命由原來的200-350次,提高到1500-2200次。

  本文由模具鋼廠家原創,請勿轉載。


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