热作模具钢-国内模具新钢种的开发概况
<p> 国内热作模具钢新钢种的开发情况如下:</p><p> 1大截面热锻模具钢</p>
<p> 为弥补5CrMnMo和5CrNiMo在较大截面和较高温度时热稳定性、热疲劳性及淬透性不够的缺陷,国内开发了45Cr2NiMoVSi(简称45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(简称5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代号B2)等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo相比,45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo,又加入了少量的V,使CCT曲线上的高温转变区上移,低温转变区显著右移,提高了钢的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具经970-990℃淬火,650~680℃回火后,硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化能力,它们的高温强度较5CrNiMo钢高50%,热稳定性高出100~150℃,冲击韧性则相当。另外,钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具,模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。</p>
<p> 2中小热锻模具钢</p>
<p> 中小热锻模具的表面温度可达600℃以上,5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高,但韧性及热疲劳性能较差。为此,国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB(代号ER8)等3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢,其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3%左右的Mo,既能提高钢的淬透性和防止出现回火脆性,又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒,降低钢的过热敏感性作用。因此,钢的淬透性高,淬火加热温度范围宽,过热敏感性低,具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点,用于制造不锈钢(2Crl3)等热锻模,轴承凹模和辊锻模,都取得了良好的使用效果。</p>
<p> 4Cr3Mo3W4VNb,代号GR,除Cr、Mo、V和Nb外,又加入了4%W,所以钢的高温强度和热稳定性得到了进一步提高,是中碳铬系热作模具钢中高温强度较高,热稳定性较好的钢种。该钢还具有良好的冷热疲劳性能,该钢适用于制造工作温度600-700C℃的浅型腔中小锻模,也可用于铜合金热挤压模具。</p>
<p> 除30Cr-30Mo型热作模具钢外,国内先后开发的5%Cr系中碳中合金热作模具钢已较大量用于热锻模具,如4Cr5MoVSi、4Cr5MoV1Si等,其中4Cr5MoV1Si具有优异的韧性和良好的冷热疲劳性能,适用于制造工作温度在600℃以下,对韧性和塑性要求较高的模具。如用4Cr5MoV1Si代替5CrNiMo、5CrMnMo制造汽车连杆、曲轴锻模,模具的使用寿命得到了明显提高;用于制造铝合金压铸模具和铝型材挤压模具,模具的使用寿命较高。另外,该钢还可作塑料模具钢使用。目前,4Cr5MoV1Si钢的优良性能已在国内得到了广泛认可,应用量已较大。许多大学、研究院所和钢厂不惜花重金对该钢做研究和生产质量改进工作,并就此打出了自己的优质品牌。</p>
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