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    馬氏體塑料模具鋼熱處理工藝及性能

      發布時間:2018-03-20 21:42

      含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN是一種新型的耐蝕塑料模具鋼,由于N元素的加入,碳化物和氮化物均勻分布,以及更為堅硬的馬氏體都可以提高鋼材的耐磨性及耐蝕性,實現了耐磨性(硬度)、韌性和耐蝕性的良好結合,超越以往塑料模具材料。該鋼應用于塑料加工用工具(模具)方面、航空工業特殊零件用工具以及高耐蝕軸承用工具等領域。

      含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN采用真空精煉+氣體保護電渣重熔的冶煉方法,得到了極高純凈度,試驗料的化學成分見表1;經開坯、軋制、退火后的鋼材,切取55mm×10mm×7mm沖擊試樣一套,15mm×20mm硬度試樣兩套及8mm×120mm拉伸試樣。

      在SX2-12-10及SX-10-13熱處理電爐中進行熱處理試驗。在TH300洛氏硬度計上,根據GB/T230.1-2009確定金屬材料硬度。在NI500C沖擊試驗機上,根據GB/T229-2007確定金屬材料沖擊韌性。在WDW3300拉伸試驗機上,根據GB/T228.1-2009,測試金屬材料拉伸性能。在Axiovert40MAT金相顯微鏡下進行顯微組織檢驗。

      淬火試驗:對切取的一套硬度試樣,選取970~1090℃進行淬火(冷卻方式采用油冷),再進行硬度測試。在1040℃時硬度值最高。因此淬火溫度選擇1040℃,進行下一步的回火試驗。

      回火硬度試驗:對第二套硬度試樣經1040℃淬火后,進行180~570℃回火試驗,再進行硬度測試。

      回火沖擊試驗:根據以上淬火+回火試驗的硬度測試結果,對經1040℃淬火后的沖擊試樣,進行180~530℃回火試驗,再進行沖擊性能測試。

      (1)含氮馬氏體塑料模具鋼3Cr17MoVN淬火前需經過退火處理,以獲得均勻細小的顯微組織,再進行淬火+回火處理,可以獲得高的硬度、強度。

      (2)該鋼合理的熱處理工藝為:1030~1040℃淬火+250~530℃回火,硬度值達到52.0HRC以上,強度值達到1800MPa以上,沖擊韌性達到20J以上,具有高硬度、高強度及所需的韌性。(中國冶金報)

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