4Cr5MoSiV钢锻模挤压铸造熔炼技术研究

采用挤压铸造工艺生产4Cr5MoSiV钢锻模,可节约大量的模具钢和减少加工的费用,总结了挤压铸造用4Cr5MoSiV钢锻模的熔炼工艺要点,为发展锻模挤压铸造生产提供实际依据。     

含铌H13钢热疲劳过程中的显微结构变化

对添加微量铌与不含铌的4Cr5MoSiV1钢(即H13钢)热疲劳性能进行了测试。结果表明,添加微量铌提高了4Cr5MoSiV1钢的热疲劳抗力。在热疲劳循环过程中,富铬碳化物M23C6粒子明显粗化。添加微量铌的4Cr5MoSiV1钢由于富铬碳化物的粗化受到抑止,且位错密度下降较慢,使得热疲劳裂纹的扩展相对缓慢,因而材料的热疲劳抗力提高。     

4Cr5MoSiV1模具钢

正4Cr5MoSiV1是热作模具钢,在碳工钢的基础上加入合金元素形成的合工钢种。合工钢包括:量具刃具用钢、耐冲击工具用钢、冷作模具钢、热作模具钢、无磁模具钢、塑料模具钢。系引进美国的H13空淬硬化热作模具钢。性能和用途与4Cr5MoSiV钢基本相同,但因其钒含量高一些,故中温600℃性能比4Cr5MoSiV钢要     

4Cr5MoSiV1和45钢耐磨性对比研究

采用销盘式高温摩擦磨损试验机,在25～400℃下对4Cr5MoSiV1和45钢进行磨损试验,对比两种钢的耐磨性,并探讨了磨损机制.研究表明:在25℃下为粘着磨损,4Cr5MoSiV1和45钢具有相同耐磨性,磨损率随载荷的提高呈线性增加,符合Archard公式;在200℃下为Quinn型氧化轻微磨损,4Cr5MoSiV1和45钢仍然具有相同的耐磨性;随载荷的提高,磨损率先降低后缓慢增加,具有较低的磨损率和增长率;在400℃下为氧化磨损,但不同于Quinn型氧化轻微磨损;随载荷的提高,磨损率快速增加,特别是高载荷下45钢出现塑性挤出,4Cr5MoSiV1钢具有比45钢明显高的耐磨性,归因于其高的热软化抗力.     

热处理工艺对5Cr5MoSiV1钢腐蚀行为的影响

通过极化曲线、交流阻抗谱以及扫描电镜(SEM)等方法,研究了在不同的热处理工艺下5Cr5MoSiV1钢在中性环境和酸性环境中的耐腐蚀性,并且对其腐蚀机制进行了研究。SEM结果表明,在3.5%的NaCl溶液和0.05 mol/L的H2SO4溶液中5Cr5MoSiV1钢的腐蚀方式分别为点蚀和晶间腐蚀。电化学试验后,发现经过1 050℃淬火+空冷的热处理后试样自腐蚀电流密度较小,耐腐蚀性较好。其原因是基体中固溶的Cr元素较多,从而提高了5Cr5MoSiV1钢表面保护膜的致密性,有效提高了其耐腐蚀性。     

三种模具钢的物性常数及CCT曲线

本文给出了三种模具钢4Cr5MoSiV9(H13),3Cr3Mo3W2V(HMI)·Cr12MolV(D2)钢的密度,弹性模量,线性热膨胀系数,导热系数及CCT曲线。     

钢挤压工模具制造工艺规范(挤压筒、挤压轴、穿孔系统及模具等部件)

1材质钢挤压机用挤压工模具常用锻件材料如下。挤压筒、穿孔筒外套材料:5GrMnMo,5GrNiMo,4Gr5MoSiV(H11);挤压筒扩孔筒中套材料:4Gr5MoSiV(H11);挤压筒内套材料:H13(1.2344),1.2367,4Gr3Mo2V;穿孔轴、挤压轴材料:H13;     

碳氮共渗提高4Cr5MoSiV钢压铸模使用寿命的研究

设计了4Cr5MoSiV钢压铸模碳氮共渗的热处理工艺，在热处理实验取得数据的基础上，对4Cr5MoSiV钢的强化机理进行了分析。为提高4Cr5MoSiV钢压铸模的使用寿命提供了理论和实践支持。     

激光重熔对选区激光熔化成形4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

目的 优化选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)成形4Cr5MoSiV1钢的激光重熔工艺,综合提升SLM成形4Cr5MoSiV1钢的力学性能。方法 通过调整SLM成形过程中的激光重熔工艺参数成形4Cr5MoSiV1钢试样,采用扫描电镜、显微硬度计、万能材料试验机和摩擦磨损试验机测试分析试样的表面形貌、显微组织、显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性。结果 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样表面的飞溅颗粒、杂质颗粒和弧形波纹数量较多,其显微硬度为599HV,抗拉强度为1050.2 MPa,断后伸长率为9.5%,磨损率为1.309´10^?10 kg/(N.m)。4Cr5MoSiV1钢试样经激光重熔后,其冶金质量明显改善,显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性均提高,且各项力学性能间呈正相关关系。冶金质量和细晶强化作用共同决定4Cr5MoSiV1钢试样的力学性能水平,且随激光重熔线能量密度增加,试样的力学性能均表现为先升高后降低的趋势。当激光重熔线能量密度为238 J/m时,试样的力学性能最高,其显微硬度为645HV,抗拉强度为1430.7 MPa,断后伸长率为16.9%,磨损率为0.354×10^?10 kg/(N.m)。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的断裂机理为脆性解理断裂,激光重熔试样的断裂机理为准解理断裂。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样及激光重熔试样的磨损机制均以粘着磨损和氧化磨损为主。结论 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的最优激光重熔线能量密度为238 J/m,经激光重熔后,试样的冶金质量和力学性能明显提高。     

4Cr5MoSiV1钢热轧辊的热处理工艺试验研究

从提高4Cr5MoSiV1钢热轧辊的辊面硬度的角度出发,对于4Cr5MoSiV1钢的热处理工艺进行试验研究,分析了4Cr5MoSiV1钢热处理工艺参数对其性能的影响,所得到的工艺使轧辊辊面硬度和机械性能得到改善,在生产过程中使用良好。     

我国常用模具与美国、德国和日本钢号对照表

冷　作　模　具　钢热作模具钢中 T2 12 0 0T2 12 0 1T2 12 0 2T2 0 0 0 0T2 0 111T2 0 110T2 0 4 6 5T2 0 10 2T2 0 10 3Cr12Cr12MoVCr12Mo1V19Mn2VCrWMn 9CrWMn 6W6Mo5Cr4V 5CrMnMo 5CrNiMo美D3D2 0 2 0 1H4 2L6德X2 10Cr121.2 0 80X16 5CrMoV12X15 5CrVMo12 11.2 3791.2 84 210 5WCr610 0MnCrW41.2 5 105 5NiCrMoV61.2 713日SKD1SKD11SKD11SKS31SKS3SKT4热　作　模　具　钢塑料模具钢中 T2 0 2 80T2 0 30 0T2 0 30 3T2 0 5 0 1T2 0 5 0 2T2 0 5 2 0T2 2 0 2 03Cr2W 8V 8Cr34Cr3Mo3SiV 4Cr5MoSiV 4…     

影响4Cr5MoSiV1类钢铝合金压铸模使用寿命的要素

铝合金压铸模普遍采用4Cr5MoSiV1类钢制造。影响压铸模使用寿命的因素主要有原材料质量和制造工艺,特别是锻造和热处理工艺。在原材料方面,优化钢的成分、提高纯净度、减少偏析和夹杂物以及改善碳化物分布均匀性;在制造工艺方面,充分锻造、细化组织、采用合理的淬火回火工艺和渗氮或喷丸等表面处理,均能有效延长4Cr5MoSiV1类钢铝合金压铸模的使用寿命。     

残留/逆转变奥氏体对改善高强度不锈钢-196℃超低温冲击性能的影响

采用力学性能测试、SEM和XRD等手段研究了淬火+低温回火处理的0Cr16Ni6高强度不锈钢和过时效处理的00Cr11Ni11MoTi马氏体时效不锈钢,并分析了残留/逆转变奥氏体对试验钢超低温缺口抗拉强度和冲击性能的影响。结果表明,在两种试验钢室温强韧性相近的情况下,0Cr16Ni6钢在超低温下(-196 ℃)的缺口抗拉强度和冲击性能显著优于00Cr11Ni11MoTi钢。根据冲击试样远离断口和断口附近马氏体/奥氏体衍射峰的相对强度分别定量计算的残留/逆转变奥氏体含量,发现在裂纹形成和扩展过程中0Cr16Ni6钢有接近90%的残留奥氏体通过应变诱发相变生成马氏体,显著改善了超低温韧性;而过时效00Cr11Ni11MoTi钢形成的逆转变奥氏体具有较高的稳定性,难以发生应变诱发马氏体相变,改善超低温韧性作用程度有限。     

对4Cr5MoSiV1热挤压模具钢加工工艺的研究

从提高4Cr5MoSiV1热挤压模具寿命的角度出发,对4Cr5MoSiV1钢的热处理工艺进行改造研究,讨论了4Cr5MoSiV1钢热处理工艺参数对其性能的影响,研究所得到的工艺优化方案在生产过程中取得了良好的效益。     

4Cr5MoSiV1钢制热作模具若干失效形式与对策探讨

简述4Cr5MoSiV1钢的技术特性,对4Cr5MoSiV1钢制的压铸模和热挤压模的若干失效案例进行分析,探讨4Cr5MoSiV1钢制热作模具常见失效形式的应对方法.     

Nb微合金化对18CrNiMo7-6钢奥氏体晶粒长大的影响

对比研究了含Nb和不含Nb的18CrNiMo7-6试验钢在加热温度(900~1100 ℃)和保温时间(1~8 h)下的奥氏体晶粒长大行为,建立了两种试验钢的奥氏体晶粒长大的数学模型。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,试验钢的奥氏体晶粒逐渐长大,相同加热条件下18CrNiMo7-6-Nb钢的奥氏体晶粒尺寸要小于18CrNiMo7-6钢。将试验钢的晶粒长大过程分为抑制长大阶段(900~1000 ℃)和自由长大阶段(1000~1100 ℃),分别建立了适用于含Nb和不含Nb的两种18CrNiMo7-6试验钢的晶粒长大数学模型。     

两种不同H13钢强韧性能对比研究

利用扫描电镜、能谱分析对SKD61和4Cr5MoSiV1两种热作模具钢的拉伸断口、冲击断口、夹杂物和析出相进行分析。结果表明:SKD61钢的强韧性优于4Cr5MoSiV1钢,主要是由于SKD61钢的晶粒细小,夹杂物数量少、尺寸小,析出的碳化物数量多且呈球状弥散分布。4Cr5MoSiV1钢的硬度较SKD61钢高是因为其含碳量略高。     

盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢的球化退火工艺研究

研究了盾构刀具用5Cr5MoSiV1钢的球化退火工艺,讨论了加热温度和保温时间对碳化物颗粒的数量、大小、形态分布及退火硬度的影响。结果表明,随加热温度的上升,碳化物颗粒数量逐渐减少,粒径逐渐增大,颗粒趋于圆整化且分布更加均匀,同时硬度逐渐降低。随保温时间的延长,其对碳化物的球化及退火硬度的影响与加热温度的影响类似。对于5Cr5MoSiV1钢来说,900℃×4 h为最佳球化退火工艺。     

4Cr3Mo2MnVNbB模具钢的应用

外科手术器械产品大都采用Cr13型马氏体不锈钢锻造成型。但由于马氏体不锈钢坯件基体硬度较高,热变形性能差,所以锻模寿命通常不高,已成为影响产品生产成本的主要因素之一。试验证明,采用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)钢替代3Cr2W 8V钢制造手术器械锻模,模具的使用寿命显著提高,已成功用于生产。     

回火温度对4Cr5MoSiV1钢和8407钢热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验方法,研究对比了不同回火温度对4Cr5MoSiV1、8407钢热疲劳性能的影响。观察分析了热疲劳裂纹形貌,采用热疲劳损伤因子定量地研究了两种钢的热疲劳过程,结果表明,两种钢的热疲劳裂纹萌生发生在冷热疲劳循环次数为100-200次之间,在1600次冷热循环前,二者的热疲劳损伤程度无明显的差别,在1600次冷热循环后,8407钢的热疲劳损伤程度低于4Cr5MoSiV1钢。在较低的回火温度条件下,8407钢的热疲劳抗力稍优于4Cr5MoSiV1钢。而在高温回火时8407钢的热疲劳抗力高于4Cr5MoSiVl钢。分析了这两种钢的热疲劳机制,指出决定材料热疲劳裂纹抗力的是钢的热稳定性和钢的强度或硬度。