CrWMn鋼材力學(xué)性能

●特性及適用范圍:

冷作模具鋼，性能、用途和 SK3接近。

對CrWMn鋼的復(fù)合熱處理分為兩個步驟，一是預(yù)處理，二是淬火+低溫回火.

(a) 常規(guī)退火(b) 等溫球化退火

(c) 循環(huán)球化退火(d) 高溫固溶+循環(huán)球化退火CrWMn鋼經(jīng)不同工藝預(yù)處理后，選擇組織形態(tài)、分布較好的試樣，在不同溫度條件下進(jìn)行淬火+低溫回火的最終熱處理，觀察其組織形態(tài)與分布，測定硬度變化。

CrWMn鋼淬火+回火工藝3 試驗(yàn)結(jié)果及分析 CrWMn鋼經(jīng)不同預(yù)處理工藝處理后的顯微組織照片，CrWMn鋼經(jīng)常規(guī)退火后的硬度為180~190HB,熱處理工藝處理后為180~200HB。

CrWMn鋼預(yù)處理后組織

(a) 常規(guī)退火(b)等溫球化退火(c) 循環(huán)球化退火(d) 固溶+循環(huán)球化退火由圖3可看出，經(jīng)常規(guī)退火處理后的CrWMn鋼組織中碳化物呈片狀分布;經(jīng)810℃等溫球化退火處理后，碳化物呈不規(guī)則的顆粒狀分布在鐵素體基體上，分布不均勻;經(jīng)790℃/680℃3次循環(huán)球化退火處理后，顆粒狀碳化物尺寸變小，分布較為均勻;經(jīng)1050℃固溶加790℃/680℃3次循環(huán)球化退火處理后，碳化物呈細(xì)小顆粒狀析出且彌散程度高。

從工藝上看，在獲得相同硬度情況下，用790℃/680℃3次循環(huán)球化退火，不僅可代替830℃等溫球化退火，而且能改善組織中碳化物的形態(tài)和分布、縮短球化退火時間，節(jié)約能源。這是因?yàn)檠h(huán)球化退火在Ac1(750℃)以上加熱保溫過程中，片狀珠光體中的碳化物從尖角處溶解破斷，而在Ar1(710℃)以下保溫過程中，在原片狀碳化物的平面處析出顆粒狀碳化物，從而加速了CrWMn鋼球化過程的進(jìn)行，改善了碳化物的形態(tài)和分布。在1050℃高溫條件下，CrWMn鋼中大量難溶的W、Cr等合金元素的碳化物溶入奧氏體中，經(jīng)油淬后得到馬氏體或下貝氏體組織，在隨后進(jìn)行的790℃/680℃循環(huán)球化退火過程中，則會彌散地析出點(diǎn)狀的W、Cr的碳化物。

因此，對于一般要求的CrWMn鋼，采用790℃/680℃3次循環(huán)球化退火工藝，既可滿足組織和硬度的要求，又能提高生產(chǎn)率，降低能耗;而對要求較高的可選用1050℃高溫固溶加790℃/680℃3次循環(huán)球化退火的預(yù)處理工藝。

CrWMn鋼不同溫度淬火+低溫回火后組織

(a) 790℃淬火+200℃回火(b) 830℃淬火+200℃回火(c) 870℃淬火+200℃回火(d) 900℃淬火+200℃回火4 結(jié)論

(1) 對CrWMn鋼采用790℃/680℃ 3次循環(huán)球化替代常規(guī)退火、等溫球化退火，不僅可以改善其組織狀態(tài)和性能，而且還可以提高熱處理生產(chǎn)率，降低能耗。

(2) 1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循環(huán)球化退火，可進(jìn)一步改善CrWMn鋼的組織狀態(tài)分布，提高其性能。

(3) 經(jīng)1050℃固溶加790℃/680℃ 3次循環(huán)球化退火處理后，再經(jīng)830℃油淬200℃回火處理，CrWMn鋼組織

l) 該鋼廣泛應(yīng)用于加工薄鋼板,是非鐵金屬的輕載、復(fù)雜形狀冷沖模的基本材料,尤其是鐘表、儀器、玩具、工業(yè)等領(lǐng)域.對沖制奧氏體鋼板、硅鋼、高強(qiáng)度鋼板效果不理想。

2) 該鋼可用于制作料厚度<1mm的沖裁模具復(fù)雜形狀的凸模、凹模、鑲塊,以及股拉深模的凸凹模.制作凸模時建議硬度58 ~62HRC,制作凹模時建議硬度60 ~64HRC。

3) 用于彎曲模中要求高耐磨、形狀復(fù)雜的凸模、凹模、鑲塊,制作凸模時建議硬度58 ~ 62HRC,制作凹摸時建議硬度60 - 64HRC。

4) 用于鋁件冷擠壓模的凸模、凹摸,制作凸模時建議硬度60-62HRC,制作凹模時建議硬度62 ~64HRC。

5) 用于銅件冷擠壓摸凹模和鋼件冷擠壓凸模、凹模,建議硬度62~64HRC。

6) 經(jīng)鍛造成形后,可用于制作在1mm以上的壓板機(jī)上使用的塑型膠模套,通常將鋼的硬度提到到50 - 55HRC.但應(yīng)減少或避免明顯的帶狀碳化物組織或者液析等組織缺陷。