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5crnimo鍛造溫度,5CrNiMo鋼大型熱鍛模復(fù)合強(qiáng)化工藝研究
5CrNiMo鋼采用復(fù)合加強(qiáng)工藝:鍍鎳→希土滲硼→預(yù)冷淬火→高溫回火顯著提高了表面硬度、高溫抗氧化、冷熱疲勞和耐磨性。生產(chǎn)應(yīng)用說明,5CrNimo鋼通過上述復(fù)合加強(qiáng)解決方案制造大型熱鍛磨具,可以大大提高其使用壽命。
熱鍛磨具在工作過程中,當(dāng)熱金屬被強(qiáng)制成型時,模面被明顯摩擦并承受400~600℃的工作溫度還應(yīng)承受較大的沖擊力(或擠壓力)。另一方面,它還應(yīng)受到噴涂凹模冷卻液的冷卻作用,使磨具處于冷熱狀態(tài),導(dǎo)致模具工作表面出現(xiàn)冷熱疲勞裂紋(裂紋)。因此,制作熱鍛模的鋼應(yīng)具備:400~在600℃的高溫下具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性(400℃)~50HRC);還規(guī)定大型鍛造模具應(yīng)具有較強(qiáng)的淬透性,以提高熱處理后模具的整體性能。5CrNiMo鋼具有良好的韌性和耐磨性,在500~600℃時物理性能基本不降低,淬透性好,常用于制造大中型熱鍛模。但基本熱處理后的5Crnimo鋼耐熱性和強(qiáng)度較低,不能滿足大型沖壓機(jī)磨具對特性的更高要求。由于嚴(yán)重的熱磨損和熱裂紋,在應(yīng)用中往往無效。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),復(fù)合加固工藝的選擇大大提高了其強(qiáng)度、強(qiáng)度、耐磨性、高溫抗氧化性和冷熱疲勞抗性。
實(shí)驗(yàn)材料為5CrNiMo鋼,其成分為(質(zhì)量濃度,%):0.50~0.55C,0.60~0.80Cr,0.50~0.80Mn,0.15~0.30Mo,1.40~1.80Ni,≤0.40Si。鋼材由圓棒鍛造而成,經(jīng)球化退火加工后,再經(jīng)機(jī)械制作而成,根據(jù)鉬絲切割從胚料中提取100毫米×30mm×30毫米試件。
通過以下復(fù)合加固工藝解決試件:鍍鎳→希土滲硼→預(yù)冷淬火→高溫回火?;瘜W(xué)鍍鎳鍍液由硫酸鎳、次亞磷酸鈉、檸檬酸鈉、醋酸鈉組成,pH=4~5.鍍液操作溫度80~90℃。將化學(xué)鍍鎳后的工件放入粉狀滲硼劑中裝載,由B4C組成、KBF4、Sic和一點(diǎn)RE(4%)~5%)構(gòu)成共滲溫度850~900℃。用HV-120維氏硬度計檢測試件表面硬度;用增重法測量試件550℃抗氧化;用顯微裂紋觀察700℃~室溫冷熱疲勞性能;MM200磨損試驗(yàn)機(jī)損壞功能試驗(yàn)。