高韧性高耐磨性冷作模具钢

  • 日期:10-28
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合金冷作模具钢

高碳低合金冷作模具钢

B高碳高铬冷作模具钢

C空气淬火模具钢

D基础钢和低碳高速钢

E高韧性高耐磨冷作模具钢

基础钢和低碳高速钢的耐磨性得到改善,但其耐磨性仍低于Cr12钢和高速钢。在过去的十年中,国内外已开发出一系列含大约100%铬,钼和钒的高韧性和高耐磨性冷作模具钢,例如美国Vascoear(8Cr8Mo2V2WSi),日本QCM-8(8Cr8Mo2SIV ),DC53(Cr8Mo2SiV)。 ),TCD(Cr8V2MoTi)和中国的7Cr7Mo3V2Si钢,合金总量约为12%,由于碳化钒的形成及其在基体中的均匀细小分布,使该钢具有很高的耐磨性,这种钢还具有韧性好。

这种钢的热塑性优于高碳高铬冷作模具钢。热处理性能与基体钢相似,但合金总含量高,高温变形抗力大。因此,当坯料开始变形时,应进行“轻击”,将铸锭缓慢加热至锻造温度,并力争使其均匀通过。锻造后必须将其缓慢冷却,并及时进行退火。

这类钢的脱碳敏感性大于高碳高铬冷作模具钢,因此应防止在退火和加热过程中发生氧化脱碳。如果使用普通退火工艺,则在所需的时间(通常为2-3h)后,以不超过30°C/h的冷却速率将温度冷却至550°C,然后可以将其快速冷却。也可以采用等温退火工艺来获得更好的退火结构。坯料打开后的中间坯料的退火可以冷却至750-780℃,然后以不超过30℃/h的冷却速率冷却至500℃。退火后,钢的显微组织通常是粒状珠光体+细分布的碳化物。退火后的碳化物相仍由MC所控制,并且存在少量的咦3星形胶和呱C。

这种钢具有很高的淬透性。随着淬火温度的升高,碳化合金在奥氏体中的溶解度增加,钢的硬度和强度增加,但是由于晶粒的增长,过高的淬火温度会降低钢的强度和韧性。淬火后,钢中的一次碳化物含量少于Cr12钢,主要为MC,有利于提高钢的韧性。添加淬火后,必须采取措施防止工件氧化和脱碳。

钢被淬火以形成更多的马氏体组织和一些残留的奥氏体+少量的碳化物。在500-550°C的温度范围内回火会导致钢的二次硬化,这是由于马氏体分解,碳化物沉淀以及残余奥氏体转变为马氏体所致。淬火温度直接影响钢的二次硬化效果和钢的韧性。淬火温度低时,韧性良好,但硬度低。因此,在工业生产中,根据模具的工作条件选择适当的淬火和回火温度。

以7Cr7Mo3V2Si钢模具为例,对于要求强韧性的模具,建议选择较低的淬火温度(例如1100°C左右)和大约550°C的回火温度。为了提高耐磨性和抗冲击性对于在负载下工作的模具,应使用更高的淬火温度(例如1150°C左右)和大约560°C的回火温度。为了避免回火后残留的奥氏体转变为马氏体,以及避免最后一次转变形成的马氏体转变为回火马氏体,通常采用2-3次回火以最小化内部应力。为了防止模具在使用过程中因早期开裂而损坏。但是,经过多次重复后,钢的硬度会略微降低。

[来自:模具钢手册/陈在志,兰德(Lander)编辑。北京:冶金工业出版社,2002.3

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