熱處理工藝對3Cr2W8V鋼組織和性能的影響
熱處理工藝對3Cr2W8V鋼組織和性能的影響
3Cr2W8V鋼作為一種重要的熱作模具鋼，自從問世以來一直得到人們的廣泛關注。3Cr2W8V鋼常用于制造鋁合金壓鑄模，壓鑄模的服役條件較為苛刻，熔液的溫度通常為600～730℃，以40～180m/s的速度壓入模腔，此壓力為20～120MPa，保壓時間5～20s，每次壓射間隔時間20～75s。模具質(zhì)量的好壞，尤其是使用壽命的長短，在很大程度取決于所采用的熱處理工藝。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因熱處理問題造成的模具失效占整個失效原因的50%。
為了提高壓鑄模的使用壽命，對3Cr2W8V鋼進行了等溫球化退火、淬火以及不同溫度的回火熱處理，通過組織分析及力學性能測試，研究了熱處理工藝對3Cr2W8V鋼組織和性能的影響。
將3Cr2W8V鋼在20kg中頻感應爐中重熔，在熔煉過程中，考慮到C元素的燒損，向爐中加入少量生鐵以補充碳量，用紅外線測溫儀測量鋼水的溫度，澆注6個試樣。各試樣均在高溫箱式電阻爐中進行熱處理，具體工藝如表1所示。然后進行組織、硬度和韌性的分析。
各試樣的熱處理工藝
試樣
熱處理工藝
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(580℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(630℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(680℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(730℃二次)
等溫球化退火后1070℃淬火的組織由馬氏體、未溶碳化物和殘余奧氏體組成。3Cr2W8V鋼淬火后的硬度可達48HRC。隨回火溫度的升高，由于二次硬化及碳化物類型的轉(zhuǎn)變，3Cr2W8V鋼的硬度和韌性呈現(xiàn)出了相反的變化趨勢，即硬度先升后降，而韌性先降后升。
因此，等溫球化退火、1070℃淬火后再680℃左右進行兩次回火能夠使3Cr2W8V模具鋼保持足夠的硬度和韌性，有利于延長模具壽命。
3Cr2W8V鋼作為一種重要的熱作模具鋼，自從問世以來一直得到人們的廣泛關注。3Cr2W8V鋼常用于制造鋁合金壓鑄模，壓鑄模的服役條件較為苛刻，熔液的溫度通常為600～730℃，以40～180m/s的速度壓入模腔，此壓力為20～120MPa，保壓時間5～20s，每次壓射間隔時間20～75s。模具質(zhì)量的好壞，尤其是使用壽命的長短，在很大程度取決于所采用的熱處理工藝。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因熱處理問題造成的模具失效占整個失效原因的50%。
為了提高壓鑄模的使用壽命，對3Cr2W8V鋼進行了等溫球化退火、淬火以及不同溫度的回火熱處理，通過組織分析及力學性能測試，研究了熱處理工藝對3Cr2W8V鋼組織和性能的影響。
將3Cr2W8V鋼在20kg中頻感應爐中重熔，在熔煉過程中，考慮到C元素的燒損，向爐中加入少量生鐵以補充碳量，用紅外線測溫儀測量鋼水的溫度，澆注6個試樣。各試樣均在高溫箱式電阻爐中進行熱處理，具體工藝如表1所示。然后進行組織、硬度和韌性的分析。
各試樣的熱處理工藝
試樣
熱處理工藝
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(580℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(630℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(680℃二次)
820℃保溫1h，爐冷至730℃保溫1.5h+1070℃油淬+回火(730℃二次)
等溫球化退火后1070℃淬火的組織由馬氏體、未溶碳化物和殘余奧氏體組成。3Cr2W8V鋼淬火后的硬度可達48HRC。隨回火溫度的升高，由于二次硬化及碳化物類型的轉(zhuǎn)變，3Cr2W8V鋼的硬度和韌性呈現(xiàn)出了相反的變化趨勢，即硬度先升后降，而韌性先降后升。
因此，等溫球化退火、1070℃淬火后再680℃左右進行兩次回火能夠使3Cr2W8V模具鋼保持足夠的硬度和韌性，有利于延長模具壽命。
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