耐高温的模具钢(耐高温模具钢有哪些牌号?)
发布时间:2023-06-07 浏览次数:次
今天给各位分享耐高温的模具钢的知识,其中也会对耐高温模具钢有哪些牌号?进行解释,现在开始吧!
低耐热高韧性模具钢:低耐热高韧性热作模具钢主要用来加工承受很大冲击载荷的热锻模,因为这类模具要求钢的冲击韧性好、淬透性高、导热性能好,并且有较高的热疲劳抗力,能够在400℃的高温工作环境下承受急冷急热的工作条件。我们常见的有5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5SiMnMoV、45Cr2NiMoVSi、5Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、4Cr5MoSiV。
中耐热韧性钢:这类钢淬透性很好,100mm直径的工件空冷即能淬透,这类钢综合性能好,在***佳淬火、回火热处理工艺条件下,具有高强度、高硬度以及良好的韧性、塑性配合。中耐热韧性钢广泛应用于加工热变形用模具(如机锻模、高速锤锻模)和压铸模。包括有:4Cr5MoSiV(H11)、3Cr3Mo2WVSi、4Cr5MoSiV1(H13)、8Cr3、4Cr5W2SiV1、ER8、HM1、HM3、4Cr3Mo3SiV、4Cr4WMoSiV。
高耐热热作模具钢:这类钢有较高的耐热性,在高温下仍能保持一定的高温强度和高温硬度,同时具有较高的耐磨性和淬透性,可以在600~700℃的高温下工作,有强烈的二次硬化效果,好的回火抗力,较高的抗疲劳性和断裂韧度。包括有3Cr2W8V、GR、Y4、Y10、HD、TM。
特殊用途热作模具钢:包括三种:奥氏体热作模具钢(7Mn15、5Mn15、7Mn10)、高速工具钢(W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2)、马氏体时效钢(18Ni、PH)、冷热兼用基体钢(012Al、CG-2、RM2、LM1、LM2、5Cr4W2Mo2SiV)。
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热作模具钢是指适合制作金属热变形用模具的合金工具钢,如热锻模、热挤压模、压铸模、热镦模等。由于热作模具长期在高温高压下工作,要求模具材料具有高的强度、硬度和热稳定性,特别是高的热强度、热疲劳、韧性和耐磨性。热作模具工作时承受巨大冲击力,模腔与高温金属接触,反复加热冷却,使用条件***其恶劣。为了满足热作模具钢的要求,热作模具钢应具有以下基本特性:
(1)高温强度高,韧性好。热模尤其是热锻模在工作时承受很大的冲击力,冲击频率很高。如果模具没有很高的强度和很好的韧性,很容易开裂。
(2)耐磨性好。由于热作模具钢在毛坯变形时不仅要承受摩擦磨损,还要承受高温氧化腐蚀和氧化铁屑的研磨,所以热作模具钢必须具有高的硬度和抗粘附性。
(3)热稳定性高。热稳定性是指钢在高温下长时间保持其室温力学性能的能力。作为热模工作时,接触的是炽热的金属,甚至是液态金属,所以模具的表面温度很高,一般在400 ~ 700℃。这就要求热作模具钢不能在高温下加热,具有较高的热稳定性,否则模具会发生塑性变形,导致坍塌失效。
(4)优异的耐热疲劳性。热作模具的工作特点是反复加热和冷却。模具受热时膨胀,冷却时收缩,产生巨大的热应力,这种热应力是在相反的方向上交替产生的。在反复热应力的作用下,模具表面会形成网状裂纹(裂纹)。这种现象称为热疲劳,模具因热疲劳而过早断裂,是热作模具失效的主要原因之一。因此,热作模具钢必须具有良好的热疲劳性能。
(5)高淬透性。一般热模的尺寸都比较大,特别是热锻模。为了使整个模具截面的机械性能均匀,这就要求热模具钢的淬透性高。
(6)良好的导热性。为了防止模具积聚过多的热量,导致机械性能下降,需要尽可能降低模具表面温度和模具内部的温差,这就要求热作模具钢具有良好的导热性。
(7)良好的成形工艺性能满足成形需要。
没有对应。
3Cr2W8V热作模具钢,是常用的压铸模具钢,有较高的强度和硬度、耐冷热疲劳性良好,且有较好的淬透性,但其韧性和塑性较差。适用制作高温、高应力下,不受冲击负荷的凸模、凹模,如压铸模、热挤压模、精锻模、有色金属成型模等。
3Cr2W8V属于国标工模具钢,执行标准:GB/T 1299-2014
3Cr2W8V化学成分
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
3Cr2W8V硬度 :退火,255~207HB,压痕直径3.8~4.2mm
3Cr2W8V热处理:
3Cr2W8V钢属于中碳高合金钢,它具有很高的韧性和良好的导热性,钢中较高的含钨量,使钢的回火稳定性提高,并在回火过程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V钢的红硬性也较好。此外,钢中含有的铬和钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性。
3Cr2W8V钢的临界点:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。
(1)锻造
3Cr2W8V钢的锻造规范如下:加热温度:1130~1160℃;始锻温度:1080~1120℃;终锻温度:850~900℃;冷却方法:先空冷至Ar附近,然后缓冷。
(2)退火
3Cr2W8V钢锻造后必须进行退火处理,其目的在于均匀组织、降低硬度,以便于切削加工。因为此钢实际上属于过共析钢类型,所以一般采用等温球化退火。退火后,组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成。其硬度为HB207~255。
(3)淬火与回火
3Cr2W8V钢的淬火温度一般选择1050~1100℃,理由是过高的淬火温度,将导致冲击韧性下降,近年来试验结果表明,提高淬火温度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V钢的回火稳定性、回火后的硬度、红硬性、高温冲击韧性、断裂韧性、室温和高温强度等均获得较显著的改善。这对3Cr2W8V钢制造承受冲击负荷不大、工作温度较高的热挤压模以及压铸模是十分有利的,其使用寿命都有一定程度的提高。根据金相组织的观察,在低于1150℃温度淬火,晶粒的长大不严重,淬火温度高于1175℃时,才出现粗大的马氏体组织。所以,3Cr2W8V钢的淬火温度***高选择到1150℃为宜。
3Cr2W8V钢的加热,和其它高合金钢一样,应采用预热或缓慢加热,以减小热应力,小模具可以不预热,形状复杂和大的模具,应进行两次预热。
3Cr2W8V钢的淬透性很好,一般在140~160℃的热油或空气中冷却即可;对尺寸小,形状稍复杂的模具,可采用550~600℃的盐浴中一次分级而后空冷的淬火工艺(15~18秒/毫米);对形状复杂,要求变形小的模具,可采用先在830~850℃进行**次分级(预冷),再在450~550℃进行第二次分级,然后在空气中冷却;如模具形状特别复杂,采用分级淬火还不能达到要求时,则可以采用等温淬火,如在400℃进行贝氏体等温淬火。3Cr2W8V钢淬火冷却时不要冷至室温,在冷至100~150℃时即直接转入回火炉,以碱少裂纹的形成
用途:常用的压铸模具钢。碳含量较低,有较高韧性和良好的导热性;同时,含有较多的碳化物形成元素铬、钨、钒,相变温度提高,使钢有高的高温强度、硬度和良好的耐热疲劳性;淬透。适于制造高温、高应力,但不受冲击负荷的压铸铜、铝、镁合金用附模、型芯、浇口套、分流钉、高应力压腊、热剪切刀、热顶锻模、平锻机凸凹模、镶块等。
耐高温的模具钢的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容。
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原文标题:耐高温的模具钢(耐高温模具钢有哪些牌号?)
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