兩種4Cr13型耐蝕模具鋼的熱處理工藝及性能研究
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兩種4Cr13型耐蝕模具鋼的熱處理工藝及性能研究
兩種4Cr13型耐蝕模具鋼的熱處理工藝及性能研究
年來塑料制品業發展非常迅速,塑料加工機械化程度不斷提高,對使之成型的塑料材料、設計、制造要求越來越高。對塑料模具材料而言,除要求其具有優良的耐磨性、切削加工性、耐熱性及高的強韌性外,針對某些塑料在熔融狀態下,會分解出氯化氫、氟化氫和二氧化硫等氣體,故模具要有一定的耐腐蝕性。目前,國內模具鋼用戶一般選用4Cr13型不銹鋼。為此,研究了含量為W(C)=0.36~0.45%的兩種4Cr13型耐蝕塑料模具鋼,分別稱為A鋼和B鋼。
試驗用4Cr13型耐蝕模具鋼取自某特鋼公司正常生產的產品,生產工藝為:EAF+LF+VD冶煉,并澆注成3t錠,然后經Φ850mm軋機軋制成260×120mm扁坯,鋼坯經酸洗、精整后,經Φ650mm軋機軋制成中間坯,再經WF-540軋機軋制成46×255mm扁鋼。試驗鋼的化學成分見表1,B鋼在A鋼的基礎上添加了W(V)≈0.30%,W(Si)≈0.80%,W(Mn)≈0.40%等元素以增加淬透性,進一步細化晶粒,提高材料硬度,提高拋光性及耐蝕性。非金屬夾雜物級別見表2。試驗鋼為退火態,硬度分別為A鋼195HB和B鋼184HB。
表1試驗鋼的化學成分/%
代號
C
Mn
Si
Cr
Ni
V
P
S
A
0.383
0.16
0.30
12.98
0.26
0.05
0.023
0.010
B
0.398
0.59
1.14
13.38
0.22
0.28
0.013
0.006
表2試驗鋼的夾雜物水平
代號
A細
A粗
B細
B粗
C細
C粗
D細
D粗
DS
A
1.0
0
1.5
0
0
0
0.5
0
0
B
0.5
0
1.0
0
0
0
0.5
0
0
本次研究了兩種鋼經不同溫度淬火、回火后的硬度和顯微組織,并對兩種鋼的拋光性能,及在使用條件下的耐腐蝕性能進行了對比分析。結果表明:
(1)兩種試驗鋼經適當熱處理后,均具有相對較高的硬度,B鋼的淬火、回火硬度高于A鋼,但均可以滿足塑料模具的需求。
(2)根據實驗結果及模具對材料的使用要求,推薦1040℃油淬+610℃兩次回火的熱處理工藝。
(3)兩種試驗鋼在同一狀態,相同條件下B鋼的拋光性能要優于A鋼。
(4)兩種試驗鋼在相同的調質工藝及相同腐蝕條件下,B鋼的耐蝕性要優于A鋼,平均年腐蝕深度比A鋼降低34.28%。
兩種4Cr13型耐蝕模具鋼的熱處理工藝及性能研究
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