全球看热讯：4Cr2MoVNi，5CrNiMo，3Cr3Mo3VNb，3Cr2WMoVNi热作模具钢

不锈钢事业部 (食品、工业防腐防酸、航空航天、汽车零部件等领域)-上海隆继

5CrNiMo 钢是目前广泛应用的一种热作模具钢。然而,因其合金元素含量较少,淬透性较差,热强性低,而货车车轴的尺寸较大,在快锻水压机上锻造时,每锻一根轴需打击180~200次,炽热的坯料与锻模接触时间较长,致使模具工作温度较高,模具型腔表面最高可达600℃左右。在此高温下,模具型腔的表面硬度下降较大,大大低于设计要求的硬度,以致于过早地发生开裂、龟裂和压塌及失效现象。因此,5CrNiMo钢已不能满足车轴热锻模的要求。

近年来,国内外在发展新的热作模具钢方面做了大量工作,研制出许多新的热作模具钢种。总的趋势是降低碳含量以提高韧性,以及采用多元合金化，提高淬透性及热强性。目前,可供选择的国产热作模具钢有4Cr5MoSiV1、3Cr3Mo3VNb、4Cr2MoVNi和3Cr2MowVNi等。现将这几种钢及5CrNiMo的性能作一对比,见表1。

(相关资料图)

由室温性能看，5CrNiMo与其他几种钢相比没有多大差别。但就其高温性能而言,如在650℃时，5CrNiMo 的o,已降至160MPa,而其他几种钢的a,均在400MPa以上。因此,从热强性考虑,这几种钢均可取代5CrNiMo。目前,4Cr5MoSiV1在热锻模上的应用越来越多,但这种钢的淬透性稍差,对于制做大截面尺寸的锻模不太适宜。采用同类型的进口H13钢虽然能保证淬透性,但价格为国产同类钢的7~8倍,从降低模具费用方面考虑也不宜选用。3Cr3Mo3VNb是一种性能比较好的热作模具钢,但目前国内只有一家工厂小批量生产,从保证供货和价格方面看﹐仍然不能满足要求。4Cr2MoVNi和3Cr2WMoVNi都是列入GB1299--85中的国家标准钢号,具有高的热强性,适于制作要求有高的高温强度和耐磨性的热锻模。经过我国汽车行业的长期使用,性能稳定,又经瑞典UDDEHOLM特钢厂分析鉴定,认为性能良好,且这两种钢的价格均较3Cr3Mo3VNb便宜,国内多家钢厂都能生产,能保证供货。另外,4Cr2MoVNi的价格比3Cr2WMoVNi还要便宜,因此,选用4Cr2MoVNi钢制做车轴锻模,进行试验。

对模具钢坯的性能鉴定

为了确定热处理工艺参数及检验购入模块的钢材质量v从购入的4Cr2MoVNi钢坯上锯下厚20mm 的薄片,依照有关标准制成各种试样,并按制定的规范热处理后,测定了试样的力学性能。

不同淬火温度对600℃回火后硬度的影响

用15mm× 15mm金相试样测定了淬火温度对硬度的影响。经不同温度淬火后同在600℃回火两次，每次1h，冷却后测定硬度，所得结果如表2所示。

由表2可知,随淬火温度升高,600℃回火后的硬度先增后减,以890℃油淬所得的硬度为最高。3.2回火温度对硬度的影响

取淬火温度为890℃,淬火后在不同温度下各回火两次,每次1h，冷却后测得回火硬度值如表3所示。

根据实验室试验研究和生产现场应用可以得出以下结论:

( 1)4Cr2MoVNi钢的热强性、抗热疲劳性和耐磨性均比5CrNiMo钢高。

(2)用4Cr2MoVNi钢制成的车轴锻模一次使用寿命高于5CrNiMo钢模具寿命一倍以上。

(3)4Cr2MoVNi钢在水压机热锻模上的推广应用对提高劳动生产率.降低生产成本和节约模具材料具有重要意义。