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4Cr5W2SiV热作模具钢化学成分及热处理工艺
4Cr5W2SiV是一种典型的5%Cr系热作模具钢,广泛应用在中小机锻模、热挤压模以及铝、镁合金压铸模中。
4Cr5W2SiV化学成分如下表:
钢号 |
C |
Si |
Mn |
Cr |
V |
W |
4Cr5W2SiV |
0.37-0.42 |
0.8-1.2 |
≤0.4 |
4.5-5.5 |
0.6-1.0 |
1.6-2.4 |
4Cr5W2SiV热处理工艺流程是:
1、锻造
该钢种锻造时应进行4次镦拔,每次锻造比为50%。钢锭加热温度1160±20℃,开锻温度1125±25℃,终锻温度925-900℃;钢坯加热温度1125±25℃,开锻温度1100±20℃,终锻温度900-850℃。锻后应及时退火,退火后硬度控制在229-248HB。
退火工艺:加热到860-880℃保温,随后以<30℃/h,降温到500℃以下,出炉空冷。
2、调质
锻造、退火后模具材料进行粗加工,粗加工完成后进行调质处理,调质目的是改善碳化物的偏析情况。调质处理工艺:1080℃淬火+(740-760)℃高温回火,调质处理后的模具硬度为248-286HB。
3、高温回火
经调质后机械加工好的模具,工作部位要求变形量应<0.05mm,必须再次经过高温回火,消除机械加工后产生的应力,其回火温度为500-550℃,时间90-120min。
4、淬火
半边模机机械加工后热处理,要求硬度48-52HRC,变形要求小于0.05mm,这个变形量要求比较关键,因此淬火温度宜低,对于4Cr5W2SiV的淬火温度选1140±10℃,较合适。 4Cr5W2SiV系空冷钢,淬透性好,因此可以采用空冷。加热保温完的模具出炉后散落在地面冷却,不必吹风,宜静止空气冷却,待冷至到室温后回火。
5、回火
材料淬火后的硬度在55HRC左右,模具要求硬度为48-52HRC,后续还需要进行590-600℃回火3次,每次回火时间不少于2h。