3Cr2W8V
這是常用的壓鑄模具鋼。它具有較低的含碳量,以保證鋼的高韌性和良好的導熱性,同時含有較多的易形成碳化物格、鎢元素,因此在高溫下有較高的硬度和強度(650℃時硬度仍達HB300左右)由於鋼的相變溫度較高,故抵抗冷熱交變的耐熱疲勞性良好。淬透性也較好,鋼材斷面厚度在100毫米以內時可以淬透,但其韌性和塑性較差。
適用於製作高溫下,高應力,但不受衝擊負荷的高硬度的熱壓模,頂鍛模,壓鑄模等。
化學成分
技術條件 | C | Si | Mn | Cr | W | V | P | S |
GB1299-77 | 0.30~0.40 | ≤0.40 | ≤0.40 | 2.20~2.70 | 7.50~9.00 | 0.20~0.50 | ≤0.030 | ≤0.030 |
交貨狀態和試樣誶火後的硬度值
技術條件 | 交貨狀態(退火或高溫回火) | 試樣淬火 |
硬度HB | 壓痕直徑mm | 溫度℃ | 冷卻劑 | 硬度HRC≥ |
GB1299-77 | 207~255 | 3.8~4.2 | 1075~1125 | 油 | 一 |
各種性能比較
切削性 | 耐磨性 | 耐衝擊性 | 淬火不變形性 | 淬硬深度 | 紅硬性 | 被切削性 | 脫碳敏感性 | 使用硬度HRC |
較差 | 較好 | 中等 | 較好 | 深 | 較好 | 較差 | 較小 | 45~54 |
3Cr2W8V熱處理
3Cr2W8V鋼屬於中碳高合金鋼,它具有很高的韌性和良好的導熱性,鋼中較高的含鎢量,使鋼的回火穩定性提高,並在回火過程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V鋼的紅硬性也較好。此外,鋼中含有的鉻和釩還能提高鋼的耐磨性和耐腐蝕性。
3Cr2W8V鋼的臨界點:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。
(1)鍛造
3Cr2W8V鋼的鍛造規範如下:加熱溫度:1130~1160℃;始鍛溫度:1080~1120℃;終鍛溫度:850~900℃;冷卻方法:先空冷至Ar附近,然後緩冷。
(2)退火
3Cr2W8V鋼鍛造後必須進行退火處理,其目的在於均勻組織、降低硬度,以便於切削加工。因為此鋼實際上屬於過共析鋼類型,所以一般採用等溫球化退火。退火後,組織由球狀珠光體和少量粒狀碳化物組成。其硬度為HB207~255。
(3)淬火與回火
3Cr2W8V鋼的淬火溫度一般選擇1050~1100℃,理由是過高的淬火溫度,將導致衝擊韌性下降,近年來試驗結果表明,提高淬火溫度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V鋼的回火穩定性、回火後的硬度、紅硬性、高溫衝擊韌性、斷裂韌性、室溫和高溫強度等均獲得較顯著的改善。這對3Cr2W8V鋼製造承受衝擊負荷不大、工作溫度較高的熱擠壓模以及壓鑄模是十分有利的,其使用壽命都有一定程度的提高。根據金相組織的觀察,在低於1150℃溫度淬火,晶粒的長大不嚴重,淬火溫度高於1175℃時,才出現粗大的馬氏體組織。所以,3Cr2W8V鋼的淬火溫度最高選擇到1150℃為宜。
3Cr2W8V鋼的加熱,和其它高合金鋼一樣,應採用預熱或緩慢加熱,以減小熱應力,小模具可以不預熱,形狀複雜和大的模具,應進行兩次預熱。
3Cr2W8V鋼的淬透性很好,一般在140~160℃的熱油或空氣中冷卻即可;對尺寸小,形狀稍複雜的模具,可採用550~600℃的鹽浴中一次分級而後空冷的淬火工藝(15~18秒/毫米);對形狀複雜,要求變形小的模具,可採用先在830~850℃進行第一次分級(預冷),再在450~550℃進行第二次分級,然後在空氣中冷卻;如模具形狀特別複雜,採用分級淬火還不能達到要求時,則可以採用等溫淬火,如在400℃進行貝氏體等溫淬火。3Cr2W8V鋼淬火冷卻時不要冷至室溫,在冷至100~150℃時即直接轉入回火爐,以鹼少裂紋的形成。