V4模具鋼，是經粉末冶金煉鋼工藝生產的高性能冷作模具鋼，它有極好的耐磨性和高韌性的良好組合。
基本介紹
- 中文名：V4模具鋼
ASSAB V4的化學成分：
UDDEHOLM
UHB ASSAB AISI DIN 主要化學成分（%） C Si Mn Cr Mo V VANADIS-4 V4 --- --- 1.50 1.00 0.40 8.00 1.50 4.00
ASSAB V4簡介⑴工具鋼的關鍵參數
★模具性能方面
?依據不同的套用選擇正確的硬度?高耐磨性?高韌性
通常，高耐磨性的模具的韌性都較低，反之亦然。然而，在許多情況下使模具有最佳的性能，工具鋼必須同時具備高耐磨性和高韌性。VANASIS 4是經粉末冶金煉鋼工藝生產的高性能冷作模具鋼，它有極好的耐磨性和高韌性的良好組合。
★模具製作方面
?機械加工性?熱處理?熱處理時尺寸穩定性?表面處理
高合金工具鋼通常比低合金鋼更難加工和熱處理。因此高合金工具鋼模具的製作費用也較高。
VANADIS 4 的合金成份十分均衡，並且由粉末冶金煉鋼技術煉製而成，因此具有與AISID2鋼種相似的機械加工性能和熱處理工序。VANADIS 4最大的優點是淬硬與回火時的尺寸穩定性比所有已知曉的高性能冷作工具鋼都好。這也意味著:VANADIS 4非常適用於CVD塗層處理。
⑵V4的特性：
VANADIS 4 是一種鉻-鉬-釩合金鋼，其具有以下特性：
?高耐磨性?高抗壓強度?良好的整體淬透性?良好的韌性?淬火、回火後優良的尺寸穩定性?良好的抗回火軟化性
精沖加工，尤其被加工材料較厚時，對模具的耐磨性和韌性要求很高。用此種VANADIS 4鋼模具精沖5毫米厚板材料，可獲得極好的效果。
ASSAB V4的套用
VANADIS 4特別適用於那些因粘著磨損或崩角引起失效的場合，即：
?被加工材料軟而粘，如奧氏體不鏽鋼、低碳鋼、銅、鋁等?被加工材料較厚，例如：沖切及成型；精沖；冷擠壓；粉末壓制；刀具；拉深等。
ASSAB V4的物理性能
淬火及回火至60HRC
溫度(℃) 20 200 400 密度(Kg/m3) 7600 --- --- 彈性係數(N/mm2) 200000 185000 170000 熱膨脹係數(/℃從20℃起） --- 10.8×10-6 11.9×10-6 熱傳導係數(W/m℃) 26 27 28.5 比熱(J/Kg℃) 460 --- ---
ASSAB V4的衝擊韌性
下圖是VANADIS 4經不同溫度回火後，在室溫下的衝擊韌性值。樣品尺寸：7×10×55毫米，無缺口樣品。淬硬溫度：1020℃空冷，回火兩次。
ASSAB V4的熱處理
⑴軟化退火
在保護氣氛中加熱至900℃均熱後，於爐中以每小時10℃的速度，冷卻至650℃，然後空冷。
⑵消除應力
鋼材經過粗加工後，欲消除加工殘留應力，則須將鋼材加熱至650℃，均熱兩小時，再於爐中緩冷至500℃，然後放於空氣中冷卻。
⑶硬化（淬硬）處理
預熱溫度：600-700℃
奧氏體化溫度：980-1100℃，常用溫度為1020℃。厚度>70毫米的模具，應選用1060℃，保持時間：30分鐘。
注意：保持時間=當鋼材中心點達到奧氏體化溫度後，再需要保持的時間。保持時間少於30分鐘將引致硬度下降。
在硬化過程中，須保護模具以避免氧化及脫碳。
⑷淬冷介質
?在真空爐中，以高速及足夠正壓的氣體冷卻?在500-550℃的鹽浴爐或流動粒子爐中，分級淬火，然後在空氣中冷卻。
注意1：當鋼材溫度降至50-70℃時，必須馬上進行回火。
注意2：為了要使模具獲得最適應的性能，在可接受的變形範圍內，冷卻速率越快越好。
注意3：當模具壁厚超過70毫米時，應在分級淬火後再用高速氣體冷卻。
⑸回火
參照下面的回火曲線圖，不同的硬度應選擇不同的回火溫度。模具應進行兩次回火，而每次回火後都必須冷卻至室溫。最低回火溫度是180℃，保持時間至少兩小時。為避免模具韌性降低，不應在470-520℃之間進行回火。
⑹深冷處理
模具若需獲得穩定的尺寸，可依下列方法作深冷處理：
淬冷後立即深冷至-70至-80℃之間，保持1~3小時，然後進行回火。深冷處理會使硬度提高約1HRC。形狀複雜的模具不應深冷，以避免
