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3Cr2W8V模具钢的材料特性

时间:2012-12-25 11:07:24     作者:admin    关键词:

北京赛车pk10投注  3Cr2W8V模具钢的材料特性是什么呢?热处理工艺规范有哪些呢?下面详细为您解读。3Cr2W8V模具钢是莱氏体钢、高热强热作模具钢和常用的压铸模具钢。该模具钢具有良好的锻造、机械加工和热处理工艺性能,在高温下具有较高的硬度,但其韧性和塑性较差,淬透性中等,截面厚度≤80-100mm时可淬透,此钢相变温度较高,耐热疲劳性良好。具有较低的碳含量,可保证高韧性及良好的导热性,同时含有较多易形成碳化物元素铬、钨。

  该钢在1140-1150℃加热后,有P/As/S/Sb等元素在晶界偏聚,使该钢在冲击韧度、断裂韧度下降,容易出现早期脆性断裂。故只有在400℃以下多次回火,或在680℃以上回火,才能予以避免,又能保持热硬性。

  该钢在高温回火以后,增加回火次数和保温时间,或在500-600℃长时间进行化学热处理,都会使晶界杂质元素偏聚加剧。采用低温淬火,模具不易脆裂。高温回火规范适用于小型热锻模块锻胚,以及对旧模进行翻新前的软化处理。供货状态为退火态,硬度207-255HBW,压痕直径3.8-4.2mm。

  化学成分,根据标准GB/T1299-2000,该钢的化学成分质量分数为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%。

  临界点温度:Ac1830℃,Ac3920℃,Ar3838℃,Ar1773℃,Ms350℃,Mf1620℃。

  热加工规范:钢锭:加热温度1150-1200℃,开始温度1100-1150℃,终止温度850-900℃,热加工后先空冷至700℃,后坑冷或砂冷。钢胚:加热温度1130-1160℃,开始温度1080-1120℃,终止温度850-900℃,热加工后先空冷至700℃,后坑冷或砂冷。

  普通退火规范:退火温度800-820℃,保温2-4h,炉冷至600℃以下出炉空冷,硬度207-255HBW,组织为珠光体+碳化物。

  等温退火规范:退火温度840-880℃,保温2-4h,等温温度720-740℃,保温2-4h,炉冷至500℃以下出炉空冷,硬度≤241HBW。

  高温回火规范:750-780℃×10-12h。炉冷至<600℃,出炉空冷。硬度≤241HBW。

  高温正火+高温回火:高温正火850℃×1h升至1180-1200℃×1。2h,空冷。高温退火720℃×2h,炉冷。该工艺可消除网状碳化物,是强韧化处理的一种较好的预先热处理方法。

  锻造余热快速均匀球化法:在终锻温度下迅速放入沸水中,冷至500-600℃(5-10s)后出水空冷,然后经730℃短时球化退火。

  高温固溶淬火快速均匀球化法:将钢件加热到1200℃左右奥氏体化,然后淬入沸水中或淬油,冷至400-500℃时取出,再经730-750℃短时等温后空冷,再经1220℃×7min加热后油冷。(750±10)℃×2h等温,然后炉冷至550℃出炉空冷。

  高温淬火+高温等温快速匀细球化法:1020-1100℃加热均温后,油冷,再重新加热到840-920℃均温后不保温随炉冷却。

  退火+去氢退火规范:采用(790±10)℃均温后再保温2h,然后再以≤30℃/h的冷却速度冷却至550℃,再升温进行去氢退火。该工艺规范可完全避免马氏体的产生,以保证锻件获得粒状或球状珠光体组织,从而避免了裂纹的产生。

  返修及翻新模具退火规范:退火温度720-750℃,保温2-4h,空冷。

  普通淬火、回火规范:淬火温度1050-1100℃,油冷。回火温度660-680℃,硬度49-52HRC,回火温度600-620℃,硬度40-44HRC。

  低温淬火规范:580℃×1h预热,升温至800℃×1h,再升至1080-1100℃×50min,预冷至950℃淬入热油冷至300-350℃后空冷至150-200℃,再迅速入箱式炉经540℃×4h保温后空冷。硬度48-51HRC。金相组织,回火马氏体+粒状碳化物+贝氏体。

  3Cr2W8V模具钢应用范围举例:

  1、用于制作锻胚尺寸的台阶式胚料,被锻工件材料为Cr18Ni10,该平锻凹模的使用寿命为1000次。

北京赛车pk10投注  2、用于制作热挤压凹模,当硬度为45—50HRC时,易出现早期断裂,使用寿命不高,当硬度为38-40HRC时,不易出现早期断裂,平均使用寿命明显提高。

  3、广泛用于温度在600-650℃区间服役的压铸模凸模、凹模或镶件,建议选用硬度48-52HRC。

  4、采用该钢在锻造热强钢锻件时,可代替5CrMnMo钢,将模具使用寿命由原来不足200件,提高到1000件左右。

  5、该钢制作的模具,采用气体渗碳炉或固体渗碳剂保护加热淬火,易造成表面脱碳层,厚度为0.5-2.0mm,碳的质量分数可达到0.7%-1.0%,容易出现导致早期热疲劳龟裂。冷作模具出现表面增碳以后,主要出现崩刃、脆断等失效形式。

  6、用于制作高温、高应力但不受冲击载荷的凸模、凹模,如平锻机上的凹凸模、镶块,铜合金挤压模、压铸用模具。

  7、可用作高温下工作的热剪切刀等

  8、该钢用于制作轴承套圈毛胚热镦锻冲头,80-100次/min高速镦锻机,工作服役期间对冲头进行喷水冷却。冲头硬度50HRC,使用寿命为1500次。较4Cr5MoSiV钢少。

  9、3Cr2W8V模具钢制作的M6-M27六万螺母热冲压模和模芯、齿轮胎膜,采用高温淬火+高温回火强韧化工艺后,使用寿命提高2-3倍。

  10、3Cr2W8V模具钢曲柄热成形模经强韧化处理后,平均使用寿命9000件,提高一倍左右。

  11、3Cr2W8V模具钢热冲孔冲头,经等温淬火+回火后,硬度46-48HRC,金相组织为回火马氏体加细小碳化物。模具平均使用寿命由原来的200-350次,提高到1500-2200次。

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