兩種4Cr13型耐蝕模具鋼的熱處理工藝及性能研究
發布:行業動態 點擊次發布時間:2014-10-10
近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:
?。?)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。
?。?)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。
?。?)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。
?。?)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%。