很多人不知道热作模具钢材料的工艺性能要求的知识,小编对一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢及其制造方法进行分享,希望能对你有所帮助!
本文导读目录:
1、热作模具钢材料的工艺性能要求
2、一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢及其制造方法
3、4Cr5Mo2NiV热作模具钢淬回火工艺研究
热作模具钢材料的工艺性能要求
对于较大尺寸的锻模,高的淬透性可使整个截面上的力学性能基本均匀一致;也便于采用较为缓和的冷却介质淬火,避免或减少开裂畸变的倾向。
另外,希望材料在热处理中氧化脱碳及晶粒长大的倾向小,热处理畸变小。
一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢及其制造方法
[0015]36:六面锻造:对钢锭进行六面锻造,在1200-1300°(:下保温2-2.5小时,在1150-1250°C下开锻,终锻温度为800-1000°C;。
[0016]S7:细晶热处理技术:将锻后的钢锭在1100-1200°C下保温5-30小时,然后雾冷至400-600°C,以消除二次碳化物沿晶界析出;。
[0017]S8:球化退火:在300-500°C下装炉,然后在850-870°C下保温8-15小时,以20-25°C冷速缓冷至700-750°C下保温15-35小时,再以20-25°C的速度缓冷至400-600°C,出炉空冷。
[0018]优选地,所述SI中,中频炉及LF炉精炼:将C、S1、Mn、Cr、Mo、V、N1、P、S和Fe放入中频炉熔炼,控制出钢P为0.008-0.012%,然后通过LF精炼调整合金成分和脱硫,控制S为。
[0019]优选的,所述S2中,VD脱气及加稀土:通过VD炉控制钢中氧含量为15-20ppm,在VD炉中加入稀土复合线,控制钢种稀土含量在0.005-0.009%。
[0020]优选的,所述56中,六面锻造:对钢锭进行六面锻造,在1250-1300°(:下保温2-2.3小时,在1200-12500C下开锻,终锻温度为900-1000°C。
[0022]优选的,所述S8中,球化退火:在400-500°C下装炉,然后在860-870°C下保温10-15小时,以22-25°C冷速缓冷至730-750°C下保温25-35小时,再以22-25°C的速度缓冷至500-600°C,出炉空冷。
[0023]本发明中,利用该技术方案可获得基体纯净、组织均匀,无大块一次碳化物的热作模具钢,与H13钢相比,具有更高的抗回火软化性和更高的韧性,使用寿命与H13相比提高。
[0024]下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0026]本实施例提出了一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢,包括以下重量百分比计的化学成分含量:C0.35%,S1.15%,Mn0.5%,Cr4.5%,Mo1.5%,V0.2%,Ni。
0.1%,P0.002%,S0.0001%,稀土0.003%%,余量为Fe。
[0027]本实施例还提出了一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢的制造方法,包括以下步骤:。
[0028]31:中频炉及1^炉精炼:将(:、3^11、0、10、¥、祖、。
、3和6放入中频炉熔炼,控制出钢P为0.002%,然后通过LF精炼调整合金成分和脱硫,控制S为0.001%;。
[0029]S2:VD脱气及加稀土:通过VD炉控制钢中氧含量为1ppm,在VD炉中加入稀土复合线,控制钢种稀土含量在0.003%;。
[0030]S3:氩气保护浇注:在氩气保护下进行浇注,防止钢中溶入大气中的氧;。
[0031]S4:气氛保护电渣:将钢锭通过气氛保护电渣技术重熔,提高钢的纯净度,将氧硫含量降低至3ppm,并改善钢的凝固条件,从而降改善钢锭致密性和组织均勾性;。
[0032]S5:高温扩散:将钢锭在1240°C下进行高温扩散,保温时间为12小时;。
[0033]S6:六面锻造:对钢锭进行六面锻造,在1200°C下保温2小时,在1150°C下开锻,终锻温度为800°C;。
[0034]S7:细晶热处理技术:将锻后的钢锭在1100°C下保温5小时,然后雾冷至400°C,以消除二次碳化物沿晶界析出;。
[0035]S8:球化退火:在300°C下装炉,然后在850°C下保温8小时,以20°C冷速缓冷至700°C下保温15小时,再以20°C的速度缓冷至400°C,出炉空冷。
[0037]本实施例提出了一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢,包括以下重量百分比计的化学成分含量:C0.45%,S1.35%,Mn0.7%,Cr5.0%,Mo1.9%,V0.5%,Ni。
0.2%,P0.012%,S0.0005%,稀土0.009%,余量为Fe。
[0038]本实施例还提出了一种高抗回火软化性和高韧性的热作模具钢的制造方法,包括以下步骤:。
[0039]31:中频炉及1^炉精炼:将(:、3^11、0、10、¥、祖、。
、3和6放入中频炉熔炼,控制出钢P为0.012%,然后通过LF精炼调整合金成分和脱硫,控制S为0.003%;。
[0040]S2:VD脱气及加稀土:通过VD炉控制钢中氧含量为20ppm,在VD炉中加入稀土复合线,控制钢种稀土含量在0.009%;。
[0041]S3:氩气保护浇注:在氩气保护下进行浇注,防止钢中溶入大气中的氧;。
[0042]S4:气氛保护电渣:将钢锭通过气氛保护电渣技术重熔,提高钢的纯净度,将氧硫含量降低至5ppm,并改善钢的凝固条件,从而降改善钢锭致密性和组织均勾性;。
[0043]S5:高温扩散:将钢锭在1280°C下进行高温扩散,保温时间为30小时;。
[0044]S6:六面锻造:对钢锭进行六面锻造,在1300°C下保温2.5小时,在1250°C下开锻,终锻温度为1000°C;。
[0045]S7:细晶热处理技术:将锻后的钢锭在1200V下保温30小时,然后雾冷至600V,以消除二次碳化物沿晶界析出;。
[0046]S8:球化退火:在500°C下装炉,然后在870°C下保温15小时,以25°C冷速缓冷至750°C下保温35小时,再以25°C的速度缓冷至600°C,出炉空冷。
[0047]实施例中,根据各合金元素的作用来确定钢种合金的含量:。
[0048]碳:碳是提高材料淬透性和淬硬性最重要的元素之一,另外还可以形成合金碳化物,改善耐磨性,但是加入量过多,淬火组织是高碳马氏体,脆性大,因此,其含量控制在0.35-0.45%ο。
[0049]硅:钢种加入硅除了起脱氧的作用外,硅还进入基体起固溶强化作用,改善钢的强度和耐磨性;硅加入量过多,容易产生偏析,因此将硅含量控制在0.15-0.35%。
[0050]锰:锰还可以提高钢的淬透性,但是,加入量过多,淬火组织中残留奥氏体过多,反而降低Hl3耐磨性。
4Cr5Mo2NiV热作模具钢淬回火工艺研究
采用显微组织观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等方法,研究了4Cr5Mo2NiV模具钢淬火、回火工艺对其显微组织与力学性能的影响。
结果表明:淬火态4Cr5Mo2NiV钢组织主要为板条状、针状马氏体以及少量碳化物。
随着淬火温度的升高,4Cr5Mo2NiV钢硬度先升高后降低。
1010℃淬火,4Cr5Mo2NiV钢硬度达到最大值58.3HRC。
当回火温度在400~650℃,4Cr5Mo2NiV钢回火后出现二次硬化现象。
4Cr5Mo2NiV钢最佳淬、回火工艺为1010℃淬火+600℃回火,此工艺下,4Cr5Mo2NiV钢的综合性能最佳。
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