4Cr5Mosivl 模具钢热处理工艺的改进.doc

4Cr5Mosivl模具钢热处理工艺的改进
董笑鹏1 闫巧枝1
(,河南平顶山 467001)

目前我国用4Cr5Mosivl钢制造的铝型材热挤压模具,普遍存在使用寿命低,挤压出型材表面光洁度差等缺点【1】。尤其对壁薄厚度悬殊差大,悬臂长的模具更极易以脆裂,拉伤,磨损和变形等形式而损坏。因此要提高模子寿命,则即要求具有高强度,高硬度,韧性好,抗划伤性优良的性能。
过去我厂铝材热挤模,采用预热→淬火→回火一次(使用后个别良好,软氮化)热处理后,挤压过程中,使用不当或设计不合理,则模子脆裂严重,以至整炉脆裂报废现象时有发生。良好状态时,(吨)挤压出管材的模子使用寿命。因此在我厂目前设计,使用等实际水平一定的条件下,就对模具热处理提出了更高的要求。
基于上述原因,我们采用淬火后,进行两次回火(使用以后可软氮化使用)的热处理工艺,取得了显著效果。
、材料的化学成分及尺寸
模具淬火加热在高温盐浴炉中进行,模具预热及回火热处理在空气井式电阻炉中进行,其炉温测量选用EU-2X CJ-101型的动圈式控温仪表。在洛氏硬度计进行硬度测试。
材料采用4Cr5Mosivl模具钢,其化学成分如下,尺寸为φ165×60mm。
C
Si
Mn
Cr
Mo
V
~
~
≤
~
~
~

过去工艺:预热→淬火→一次回火→(使用后)软氮化。
现在新工艺:预热→1080±10℃,(520±10℃×)二次回火→(软氮化,再使用)。
:预热温度采用520±10℃,保持时间:(h).
:模子(热挤压管模)有效厚度45 mm,于高温盐浴炉中加热。淬火加热温度采用1080±10℃。保温时间为18min()。为了提高冷却能力,油淬后,作强烈充分搅动。
,回火温度520±10℃,保温时间为90±15min。
第一次回火后,冷至室温,再作第二次回火。共回火两次。为避免回火过程中第二类回火脆性的产生,减少实际工作时间拖延过长,第一次回火可选用油冷(亦可空冷)。第二次回火则采用空冷(或打开炉盖炉冷)。
二次回火后,投入使用阶段间,可进行软氮化。

淬火后,洛氏硬度计 HRC50-54
第一次回火后 HRC50-52
第二次回火后 HRC51-52
软氮化后 HRC51-52
采用上述热处理工艺,模子交付使用后,反应良好。由于热处理原因造成的挤压脆裂现象迄今没有。模子使用寿命大为提高,。铝管材表面光洁度表现优良。

4Cr5Mosivl高温淬火奥氏体化温度的影响
4Cr5Mosivl钢奥氏化加热是二次回火弥散硬化热处理前必须做好的非常重要的一个关键环节,因而对原理要分析清楚,实际操作中对这一环节必须准确把握。实际经验表明,高温淬火奥氏体化温度过高或偏低,对下道热处理工序都产生严重影响。
4Cr5Mosivl模具必须选用的适宜的淬火温度为1080℃,如果淬火温度过低或偏低,对于合金