眾所周知,緊固件制造離不開冷作模具(冷鐓、冷擠壓、冷沖壓模)。冷作模具鋼淬火后組織極不穩(wěn)定,不能直接使用,必須進(jìn)行回火。冷作模具鋼淬火后回火溫度的選擇是熱處理的關(guān)鍵工序。通常根據(jù)淬火鋼的回火性能曲線或數(shù)據(jù)表來選擇回火溫度,常用冷作模具鋼的常用冷作模具鋼的回火溫度與硬度。見表1。
表1 常用冷作模具鋼的回火溫度與硬度
鋼號(hào) | 淬火硬度 | 45-50 | 52-56 | 54-58 | 58-61 | 61-63 |
60Si2Mn | 60-63 | 4400 | - | 300-350 | - | - |
T8A | 62-64 | 350 | 270 | 230 | 190 | 160 |
T10A | 62-64 | 370 | 290 | 250 | 210 | 170 |
9Mn2V | 62 | 380 | 300 | 250 | 220 | 150-180 |
Cr2 | 62 | 450 | 390 | 300 | 200 | 150 |
9SiCr | 65 | 450 | 350 | 320 | 250 | 190 |
5CrW2Si |
| 420 | 280 | 250 | - | - |
Cr12(980℃淬火) | 63 | - | - | 320-350 | 250 | 180-200 |
Cr12Mov(1030℃淬火) | 63 | - | 540 | 500 | 230 | 180-200 |
W6Ni5Cr4V2 | 60 | - | - | - | 620 | 560 |
W18Cr4V | 62 | - | - | - | 620 | - |
6W6Mo5Cr4V |
| - | - | - | - | - |
7Cr7Mo3V2Si |
| - | - | - | - | 530-540 |
6Cr4W3Mo2VNb |
| - | - | 540-580 | - | - |
Cr4W2MoV | 60-62 | - | - | - | 520-540 | - |
冷作模具回火時(shí)應(yīng)避開回火脆性溫度區(qū)域進(jìn)行。冷作模具鋼的回火脆性溫度范圍,見表2。
表2 冷作模具鋼的回火脆性溫度范圍
鋼號(hào) | CrWMn | 9Mn2V | GCr15 | 9CrSi | Cr12 | Cr12MoV |
溫度/℃ | 250-300 | 190-230 | 200-250 | 200-240 | 290-330 | 325-375 |
由于選擇淬火工藝的不同,還必須考慮其它影響因素。
當(dāng)為了提高冷作模具的強(qiáng)韌性,采用板條狀馬氏體淬火強(qiáng)韌化處理時(shí),回火溫度的選擇與普通淬火相比回火溫度可低、可高。
冷作模具采用等溫淬火時(shí),因存在一定數(shù)量的殘余奧氏體,同時(shí)在等溫過程中形成的淬火組織部分被自身回火。因此,同一牌號(hào)材料同一工藝溫度加熱等溫淬火的硬度低于普通淬火,為此,回火溫度應(yīng)低些。
在淬火加熱相同,在鹽浴中加熱的高速鋼淬火硬度高于在真空爐內(nèi)加熱的高速鋼,因此前者回火溫度比后者高,盡量采用多次回火,至少三次。
同一牌號(hào)冷作模具,工藝條件基本一致,大件的淬火硬度低于小件,厚件的淬火硬度低于薄件,因此,要獲得所需要的硬度和機(jī)械性能,適當(dāng)提高大件和厚件的淬火加熱溫度與淬火介質(zhì)冷卻能力,用下限溫度回火或降低回火溫度,小件和薄件用下限淬火加熱溫度,上限溫度回火或提高回火溫度。
高速鋼真空爐淬火后,有25%-40%殘余奧氏體,為達(dá)到二次硬化和回火充分目的,需要四次以上高溫回火才能達(dá)到目的,一般選擇530-570℃回火后回火溫度的選擇硬度W18Cr4V(SKH2)鋼63-66HRc,W6Mo5Cr4V2(SKH9)鋼62-65HRc, W6Mo5Cr4V2Co5(SKH55)鋼63-67HRc。
總之,冷作模具淬火后應(yīng)及時(shí)回火,消除淬火應(yīng)力,防止開裂;充分回火以得到穩(wěn)定組織與性能;較長時(shí)間回火可提高抗斷裂韌性值;多次回火,促使殘余奧氏體向馬氏體充分轉(zhuǎn)變,穩(wěn)定形狀尺寸減少畸變且產(chǎn)生二次硬化效應(yīng),增加耐磨性。
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