3Cr2w8V传统的热处理工艺

一般实际生产中,3Cr2W8V模具热处理后的硬度要求为:42~46 HRC。传统的热处理工艺为:淬火:550℃装炉(箱式电阻炉加热﹐加热时模腔用“生铁屑＋渗碳剂”保护,以防止模腔脱碳)﹐保温40 min;再升温至1 060 ℃,保温120 min,然后出炉油冷至室温[3]。回火:加热温度为580 ℃,保温240 min(采用井式回火炉加热)。

用该工艺热处理过的模具硬度符合要求，但模具寿命较短,平均使用1 500 次,模具费用较高,同时更换模具频繁,影响生产。

3Cr2W8V热处理工艺改进

因3Cr2w8V钢属于过共析钢,在机械加工之前要进行锻造,反复镶粗与拔长以消除碳化物偏析,减少粗大碳化物。所以,3Cr2w8V压铸模具的制造工艺合理流程应为:下料→锻造→退火→机加工→热处理。锻造工艺为:始锻温度为1080~1 120 ℃ ,终锻温度为900~850 ℃,锻后先在空气中较快地冷却到700 ℃,随后缓冷。

预备热处理

预备热处理作用主要是消除锻造工艺的缺陷(锻造应力等)、为下道工序和最终热处理作组织准备(如调质处理)。3Cr2w8V钢锻造后采用不完全退火,退火工艺为830~850 ℃加热并保温3~4 h,然后炉冷至400 ℃/h出炉空冷。也可采用等温退火,等温温度为710~740 ℃,等温时间3~4 h,然后炉冷至500 ℃以下出炉空冷。退火后组织为珠光体与碳化物﹐硬度为207~255 HBW。

淬火与回火

淬火温度、回火温度与钢的硬度关系3Cr2w8V钢淬火可以提高硬度﹐回火可以保温—段时间,然后快速冷却下来,进行淬硬工件的热处理方法[1,其实质是通过加热使钢组织结构中的铁素体和珠光体充分转变为成分均匀的奥氏体﹐然后急冷下来得到硬度很高的马氏体。

3Cr2 W8V钢回火是紧接于淬火之后的热处理工序,淬火钢在不同的温度下回火,所得的组织不同,因而其机械性能差别很大,总的趋势是:随着回火温度升高,其强度﹑硬度降低﹐而塑氏体都是不稳定的组织﹐加热就会发生转变。随着温度升高,碳原子逐渐以渗碳体的形式析出,引起组织转变。最后渗碳体聚合而分散在铁素体基体上,形成各种回火组织。经大量实验和生产实践总结,3Cr2w8V钢的淬火温度、回火温度与钢的硬度关系如表2所示。

从表2中数据可以看出﹐随着淬火温度的升高,钢的硬度增加。1 050 ℃淬火,600 ℃回火后硬度为43 HRC;而1 250 ℃淬火、600 ℃回火后,硬度为52 HRC,提高近10个单位。同一淬火温度,则在550 ℃回火时硬度值最大,呈现一峰值﹐而且有二次硬化现象,多一次回火,硬度值会有所提高。

3Cr2w8V钢的淬火、回火温度与抗拉强度与冲击韧性的关系

经大量实验和生产实践总结,3Cr2w8V钢的淬火、回火温度与抗拉强度和冲击韧度的关系如表3所示。从表3中可以看出,提高淬火温度,抗拉温度随之增加,但冲击韧度随之降低,同一淬火温度﹐在650 ℃回火时Ax值最低﹐说明这是回火脆性区。

为了进一步提高3Cr2w8V钢制压铸模的耐腐蚀性.耐磨性、抗热疲劳性和抗粘附性能,可采用离子渗氮的方法。在渗氮前的预处理状态,以淬火最好,调质次之,退火的效果最差。经淬火或调质的压铸模,在离子渗氮后,可大大地提高脱模性和抗粘附能力。生产实践表明,离子渗氮温度以450~520℃为宜,经处理6~9 h后,渗氮层可达0.2~0.3 mm。温度过低,渗层过薄,温度过高,则表层易出现疏松层并降低抗粘模能力。渗层厚度以0.2~0.3 mm为宜。磨损后的离子渗氮模,在修复和再次离子渗氮后,可重新投入使用,从而极大地提高模具总的使用寿命。

生产实践表明,按照改进后的热处理工艺对3Cr2w8V压铸模进行热处理后,在高温状态下能承受强烈摩擦和高冲击力,具有高的强韧性、抗热疲劳性和耐磨性﹐具有较高的抗热疲劳性和高温机械性能,能使合金元素充分发挥作用,可有效地提高材料的综合机械性能,满足服役条件的要求,提高模具寿命。返回搜狐，查看更多