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什么是高热强性模具钢?东锜模具钢达人为你全面解说

发布时间:2020-07-16 14:31:27    浏览次数:

  

   随着社会经济的发展,新技术的发展使一些热作模具的工作温度不断提高,工作条件日益苛刻,传统的钢号,如3Cr2W8V型高合金热作模具钢已不能适应要求,国内外陆续研制、开发了不少旨在提高耐热度和热强度的新型热作模具钢,接下来东锜模具钢给大家分享一下什么是高热强性模具钢。

  

   ①中合金高热强性热作模具钢。这方面的研究主要是在4Cr3M03S1V(Hl0)和4Cr5MoSiVl(H13)钢的基础上增加W、Mo、Co、Nb等元素,以提高其高温性能。如美国ASTM标准钢号HlOA(4Cr3M03C03V),我国开发的3Cr3M03W2V、4Cr3M03W4Nb、4CI5M02MnVSi等。

  

   20世纪80年代以来,对于碳化钒对模具钢的高温强化作用的研究更加深入,先后发展了一些以碳化钒为主要强化相的高热强性热作模具钢。如瑞典的QR080M(3Cr3M02VMn)、QR090M(QR080M的改进钢号),我国研制的5Cr4W2M02SiV钢,将钒含量提高到1.2%,CH75钢(4Cr3 M02 SiV)将钒含量提高到1.5%等,由于在回火时析出较多的以MC型碳化物为主的高度弥散的碳化物,与3Cr2 W8V相比具有更高的高温强度和抗回火软化能力。

  

   ②沉淀硬化型热作模具钢。沉淀硬化型热作模具钢的特点是制作的模具在淬火和低温回火(≈400℃)后进行机械加工,此时模具的硬度约为HRC40左右,加工后直接使用,在使用过程中,模具表面受热产生碳化物析出,导致二次硬化,硬度提高到HRC45~48,而心部组织未发生转变,这样,模具可以同时具有表层所需的高温强度和心部的高韧度。由于模具是在机械加工前进行热处理的,所以,不存在热处理畸变和表面氧化脱碳问题。

  

   沉淀硬化型钢在20世纪50年代已出现,如3Ni-3Mo钢(含碳0.2%)。日本研制了不少沉淀硬化钢种,代表性的钢号有YHD3、YHD26、YHD28、DH76(2Cr3N13V)等,其中YHD3的高温强度优于3Ni-3Mo钢,并已得到较广泛的使用,用于制作300mm×400mm截面的压力机模具。我国研制了一种无钴析出的沉淀硬化型热作模具钢PH(2Cr3M02NiVSi),用于制作压力机锻模,使用寿命比SCrNiMo高出l~1.5倍。这种钢经1010℃淬火和400℃回火后,硬度为HRC44,析出硬化量为3~4HRC。

  

   ③低碳高速钢和基体钢。高速工具钢具有良好的抗回火软化能力和高温强度,但其韧度和冷热疲劳性能较差。从20世纪70年代以来,各国开发了不少低碳高速钢和基体钢。前者将高速钢的碳含量降至0.3%~0.6%,在牺牲部分红硬性和耐磨性的情况下,改善其韧度和抗冷热疲劳性能,代表性的钢号如美国ASTM标准钢号H42(6W6M05Cr4V2)、H26(5W18Cr4V)、H25(3Cr4W15V)等,我国国家标准的钢号为6W6M05 Cr4V等。

  

   基体钢的化学成分相当于淬火后的高速钢基体组织的成分,所以,淬火后过剩碳化物的数量少,且细小均匀,使钢的韧度和抗冷热疲劳性能进一步得到改善。代表钢号如美国钒合金钢公司的Vasco MA(5Cr4W3M02V)。我国的基体钢钢号为6Cr4M03W2Nb、5Cr4W5M02V和65Cr4W3M02VNb(65Nb)等。这种钢综合性能好,既可以用于热作模具材料,也可以用于制造高性能的冷作模具。

  

   ④奥氏体型热作模具钢。有些模具的工作温度超过700℃,有时高达800℃或更高,上述的各种热作模具钢已不熊满足要求,此时可使用高温合金,高温合金含镍量高,价格昂贵,加工性能差。为了适应工作温度达700~800℃的热作模具的需要,国内外开发了CrMn系和CrMnNi系奥氏体型热作模具钢,为了提高热强性,加入了较多的钒、钼作为高温强化元素

什么是高热强性模具钢?东锜模具钢达人为你全面解说
。代表性的钢号如日本大同特殊钢公司的5Mn15Ni5Cr8M02V钢、日本日立金属公司的5 Mn18 Cr10V2钢,我国开发的7Mnl0Cr8N110M03V2钢和SMn15N15Cr8M03V2钢。这类钢经固溶时效处理后,在700~800℃仍保持较好的强度,可以用于制造在高温下工作的模具,但由于这类钢导热性差、热膨胀系数大、抗冷热疲劳性能较差,故不宜制造在急冷急热条件下工作的模具,如采用水冷却的模具。

  

   以上就是东锜模具钢给大家分享的高热强性模具钢。高热强性模具钢主要分为这四种:中合金高热强性热作模具钢、沉淀硬化型热作模具钢、低碳高速钢和基体钢、奥氏体型热作模具钢。希望对大家有所帮助,对模具钢感兴趣的朋友可以阅读更多关于模具钢的资讯《冷作模具钢和热作模具钢分别都有哪些用途?东锜模具钢全网解说》。


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