“當(dāng)坯料加熱到工藝要求的溫度后,即開(kāi)始鍛造。鍛造前,錘砧應(yīng)預(yù)熱到100~200°C,同時(shí)還要根據(jù)坯料橫截面尺寸的大小,以及對(duì)零件的技術(shù)要求,采用最為合適的鍛造工藝,即軸向反復(fù)鐓粗拔長(zhǎng)法、徑向“十字”鍛造法和三向鐓拔鍛造法。操作過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“兩輕一重”的鍛造方法,即當(dāng)在高溫段1100~1150°C時(shí)要輕擊,以防止開(kāi)裂;當(dāng)鍛造溫度在1000~1050°C時(shí)要重?fù)?,以保證能打碎碳化物;當(dāng)鍛坯溫度低于1000°C時(shí)要輕擊,以防內(nèi)裂紋出現(xiàn);當(dāng)鍛坯溫度降至900~950°C時(shí)停鍛?!?/p>
高速鋼W18Cr4V是典型的萊氏體鋼,其特點(diǎn)是紅硬性和耐磨性高,而且具有一定的韌性,因而常用來(lái)制作各種刃具和冷作模具。在使用中,導(dǎo)致刃具和冷作模具過(guò)早損壞的因素很多,但主要因素還是鍛造工藝的不合理和熱處理工藝的不合適。對(duì)于W18Cr4 V這種高碳高鉻鋼,碳化物的不均勻度是影響模具使用壽命的決定性因素。為此,改善W18Cr4 V鋼中碳化物的分布狀況是提高刃、模具使用壽命的關(guān)鍵措施。
一、W18Cr4V鋼的性質(zhì)
1.化學(xué)成分
W18Cr4V鋼的化學(xué)成分:wC= 0. 7 %~0. 8 %;wSi≤0. 4 %;w Mn≤0. 8 %;wCr = 3. 8 %~4. 4 %;w Mo≤0. 3 %;wW= 17. 5 %~19 %;wV = 1. 0 %~1. 4 %。
2.成分特點(diǎn)
在鋼中,碳主要與鉻、鎢、鉬和釩(碳化物的形成元素)等形成碳化物,以提高硬度、耐磨性及紅硬性。鎢是提高紅硬性的主要元素,它在鋼中形成碳化物。加熱時(shí),一部分碳化物溶入奧氏體,淬火后形成含有大量鎢及其他合金元素、有很高回火穩(wěn)定性的馬氏體。在回火時(shí),一部分鎢以碳化物的形式彌散析出,造成二次硬化。在加熱時(shí),未溶的碳化物則起到阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用。|MechNet|歡迎登陸中國(guó)機(jī)械專家網(wǎng)www.MechNet.com.cn
釩能顯著地提高高速鋼的紅硬性、硬度及耐磨性。釩形成的碳化物在加熱時(shí),部分溶入奧氏體,回火時(shí)以細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)彌散析出,造成二次硬化而提高鋼的紅硬性。鉻在高速鋼中主要是增加其淬透性,同時(shí)還能提高鋼的抗氧化脫碳和抗腐蝕能力。鈷也能顯著提高鋼的紅硬性及硬度。
3. W18Cr4V鋼的組織結(jié)構(gòu)
W18Cr4 V的鑄態(tài)組織包括呈骨骼狀的、碳化物片狀與馬氏體或屈氏體相間排列的萊氏體,以及黑色組織(δ偏析)和白色組織(馬氏體和殘余奧氏體)。高速鋼的鑄態(tài)組織和化學(xué)成分尤其不均勻,而且熱處理也不能改變,因而必須進(jìn)行壓力加工,將粗大的共晶碳化物打碎,并使其均勻分布,然后再用以制造各種刃具及模具。
二、鍛造工藝
高速鋼加熱時(shí)很容易發(fā)生過(guò)燒,接近此溫度范圍的鍛造很容易出現(xiàn)碎裂,應(yīng)嚴(yán)格控制其加熱溫度。
1.鍛造溫度范圍
W18Cr4 V屬于高合金鋼,其特點(diǎn)是升溫速度慢,鍛造溫度范圍窄。始鍛溫度為1100~1150°C,終鍛溫度為900~950°C。2.加熱時(shí)間的確定
W18Cr4 V鋼的導(dǎo)熱性差,一般需分段加熱。低溫段加熱溫度為800~900°C,加熱時(shí)間一般按1mi n/ mm計(jì)算。高溫時(shí)快速加熱,加熱時(shí)間一般按0. 5mi n/ mm計(jì)算。加熱時(shí),為了防止過(guò)熱或過(guò)燒,要嚴(yán)格控制上限溫度。同時(shí),爐內(nèi)的坯料要裝爐適量,還要不停地翻轉(zhuǎn),以使其內(nèi)外溫度均勻。