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6CrMnSi2Mo1V耐冲击工具钢耐磨模具钢化学成分热处理工艺
6CrMnSi2Mo1V钢是在优质60Si2Mn钢的基础上主要加入Cr、Mo、V元素而研制成的。
⒈6CrMnSi2Mo1V钢的特性
⑴、6CrMnSi2Mo1V钢中加入Cr、Mn、Si元素主要是提高钢的淬透性,并固溶于基体中强化基体组织,同时改善钢的回火稳定性。
⑵、少量Cr、Mn、Mo元素在回火时固溶于Fe3C中形成复合(Fe、Cr、Mn、Mo)3C,改善其硬度,增加钢的硬度与耐磨性。
⑶、6CrMnSi2Mo1V钢中加入Mo、V元素主要形成碳化物,作组织中的强化相,提高钢的强度、硬度与耐磨性。
⑷、Mo、V元素形成的碳化物可细化晶粒,改善钢的强韧性。Mo元素可以消除钢的回火脆性。
⑸、6CrMnSi2Mo1V钢中大量Si元素在存在,会增大钢的脱碳倾向,故加热时需注意防护。另外Si元素可改善碳化物分布与形态,并提高弹性极限。
⑹、6CrMnSi2Mo1V钢在奥氏体化时,Mo、V元素还可随所形成的碳化物在高温时少量地固溶于奥氏体中,进一步提高钢淬透性,室温下存在于马氏体基体中强化马氏体基体组织,并可进一步提高钢的回火稳定性。
⑺、由于6CrMnSi2Mo1V钢中碳含量不是很高,一部分碳元素与Cr、Mn、Mo、V、Fe元素形成碳化物,作组织中的强化相,而剩余的另一部分碳元素留在高温状态的奥氏体中。因此奥氏体中的含碳量并不是很高,这使得淬火所得的基体组织多为复合马氏体组织,基体组织具有很高强韧性。
⑻、6CrMnSi2Mo1V钢可以采用不完全等温退火,也即等温球化退火,以便获得颗粒状珠光体组织,为后续机加工和后续淬火做好组织上的准备。
⒉6CrMnSi2Mo1V钢主要化学成分
0.50%~0.75%C、1.75%~2.25%Si、0.60%~1.00%Mn、0.10%~0.50%Cr、0.20%~1.35%Mo、0.15%~0.35%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊6CrMnSi2Mo1V钢的热处理工艺
6CrMnSi2Mo1V钢的始锻温度为1050~1100℃,终锻温度为800~900℃,锻造后缓慢冷却。
6CrMnSi2Mo1V钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
不完全退火 加热760~780℃,保温1~2h后,炉冷至550℃以下出炉空冷 229~285HBS 加热温度应在Ac1~ Ac3之间
不完全等温退火 加热60~780℃,保温1~2h后,680~700℃等温,保温1~2h后,随炉冷却至500℃以下出炉空冷 ≤269HBS 加热温度应在Ac1~ Ac3之间,等温温度低于Ar1。由于合金元素的影响,共析点左移,钢应为过共析钢,不完全等温退火乃是等温球化退火
淬火 预热650~700℃,加热885~900℃,保温,油冷 58~64HRC 淬火加热温度高于Ac3,有助于Cr、Mn、Si元素和少量Mo元素的溶解,提高淬透性,改善回火稳定性。V的碳化物未溶,细化晶粒,少量未溶的Mo元素的碳化物也细化了晶粒,保持强韧性,同时提高硬度与耐磨性。回火时Mo元素的碳化物析出,增加二次硬化效应
回火 加热160~180℃,保温2h,炉冷 58~60HRC 强调硬度取下限,强调韧性取上限
⒋6CrMnSi2Mo1V钢的应用
6CrMnSi2Mo1V钢在具有较高强韧性的同时,还具有较高的硬度与耐磨性。6CrMnSi2Mo1V钢常用于制造冷冲模、冲裁模等。