激光熔凝对4Cr5MoSiV模具钢组织及性能的影响

采用激光熔凝对4Cr5MoSiV模具钢进行了表面改性处理,研究了激光熔凝处理对模具钢组织和力学性能的影响.结果表明,材料经熔凝处理后,由表及里依次为熔凝层、淬火层、热影响区和基体.熔凝层由典型的柱状晶组成,熔凝层和淬火层之间存在一层极薄的等轴晶区;淬火层的晶粒发生细化和超细化.强化层厚度达1.1mm,平均硬度比基体提高26%,热影响区的厚度为0.3mm左右,强化层的耐磨性和耐腐蚀性显著提高.

4Cr5MoSiV1热作模具钢热疲劳中碳化物粗化动力学分析

用透射电子显微分析了 4Cr5MoSiV1钢热疲劳后的显微结构变化 ,结果表明 ,在热疲劳过程中M2 3C6 碳化物粒子发生粗化 ,M2 3C6 的尺寸r和热疲劳循环次数间并不服从简单的指数关系。表明经典理论不完全适合M2 3C6 碳化物在热疲劳过程中的粗化行为。从经典扩散理论出发 ,考虑多组元扩散问题 ,得到了球状碳化物在热疲劳过程中的粗化方程。根据Thermo calc热力学计算结果 ,进一步证实了富Cr的M2 3C6 碳化物在热疲劳过程中为易粗化碳化物 ,与实验结果吻合。

热作模具钢4Cr5MoSiV1的细化处理工艺试验

分析了4Cr5MoSiV1热作模具钢在常规热处理和细化处理时的组织情况,比较了两种工艺对其组织和性能的影响。结果表明,该钢经细化处理工艺处理后,其碳化物和晶粒得到细化,板条马氏体数量增加,从而有效地提高了其强韧性。

热处理工艺对4Cr5MoSiV1模具钢组织和硬度的影响

对4Cr5MoSiV11模具钢条进行热处理:加热至1160℃后,保温8 h,并在880℃保温2 h。利用射线衍射仪、台式扫描电镜、全自动显微维氏硬度计对试样进行微观组织、微观硬度进行分析。结果表明,试样钢条热处理后获得较高的硬度。同时,硬度由表层至基体呈直线降低,表层硬度最高可达990HV0.1。

锻造及热处理对4Cr5MoSiV1模具钢组织与性能的影响

对4Cr5MoSiV1模具钢进行了不同锻造及热处理试验,采用显微组织观察、硬度测试、冲击试验、冲击断口观察等研究了不同锻造及热处理工艺对4Cr5MoSiV1模具钢组织与性能的影响。结果表明:经1250℃高温均匀化处理的4Cr5MoSiV1钢,锻造后进行1100℃×2 h高温保温处理,再进行850℃×2 h+730℃×2 h的等温球化退火,其组织为细小等轴铁素体,球状碳化物大小圆整、分布均匀,无明显的二次碳化物,其硬度为210.3 HB,冲击吸收能量为29.5 J,综合性能最佳。

压铸模具钢4Cr5MoSiV1的热处理工艺及组织

介绍了压铸模具钢4Cr5MoSiV1的材质和热处理工艺及组织,分析了组织缺陷,得出了常见缺陷的解决办法。此外,还对4Cr5MoSiV1钢的未来发展趋势进行了展望。

以铌部分替代钒的4Cr5MoSiV热模具钢研究

通过对４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ热模具钢中奥氏体存在形式的分析，提出以０．１％的铌替代传统型热模具钢中约０．４３％的钒这一新方案，并对两种采用同样的热处理过程的试样进行测定，结果表明：在４Ｃｒ５ＭｏＳｉＶ钢中以铌部分替代钒后钢的热强度和热硬性得到了提高．

4Cr5MoSiV1热作模具钢的热变形行为与热加工图

利用Gleeble-3500型热模拟试验机对4Cr5MoSiV1热作模具钢进行单道次等温压缩试验,研究了其在变形温度750~1050℃,应变速率0.001~0.1s^(-1)条件下的热变形行为,并观察变形后的显微组织;根据试验得到的真应力-真应变曲线,构建了03真应变下的Arrhenius高温本构模型,并在动态材料模型基础上绘制了热加工图,从而得到该钢的合理热加工区间。结果表明:4Cr5MoSiV1钢的变形抗力随变形温度的升高或应变速率的降低而显著降低;4Cr5MoSiV1钢的热变形激活能为59452 kJ·mol^(-1);在试验参数范围内,4Cr5MoSiV1钢合理的热加工区间为变形温度1050℃、应变速率0.001~0.01s^(-1),此时组织中的碳化物细小且弥散分布,第二相强化效果显著。

4Cr5MoSiV1模具钢的表面复合处理对压铸过程和制成品的影响评估

对4Cr5MoSiV1模具钢,进行了渗氮和喷丸相结合的表面处理,并对压铸过程的影响和制成品的抗拉强度进行了评估。对于3种模具:未经处理的模具、SB-N处理模具和SB-N-SB处理模具(Shot Blasting抛丸;Nitriding渗氮),考察了其压铸过程和制成品。通过在模具的3个挤压销上安装应变片,以捕捉注射过程中的应变值。通过考察应变曲线中压力上升的时间差、最大应变值和压力持续时间,明确了不同表面处理方法对熔融金属的流入和凝固过程有较大影响。对应变曲线的分析表明:经过表面处理的模具其流动性、压力传播特性和热保持性均得到了改善。通过X射线CT观察了3种模具的ADC12铝合金压铸试样,并测试了抗拉强度,结果表明:经过SB-N-SB表面处理的模具其制成品缺陷的大小和数量更小,抗拉强度平均提高约10%,可有效提高模具的耐用性和铸件的质量。

热作模具钢4Cr5MoSiV1的细化处理工艺试验

随着国内工业技术的进步，模具材料的开发与应用也得以飞速发展。4Cr5MoSiV1钢是一种新型热作模具钢，由于其优良的淬透性、淬硬性和良好的室温、高温性能而广泛应用于要求高韧性和冷热疲劳抗力、工作温度<700℃的热挤压模、压铸模和热锻模，其使用寿命远高于第一代热作模具钢5CrNiMo、5CrMnMo和3Cr2W8V。但近年来，有关部门通过抽检多个厂家发现，国产4Cr5MoSiV1钢与进口H13钢相比存在的最大差别是成分偏析、带状组织严重等现象。用此类材料制造的工模具经过常规工艺处理后，常出现早期失效。因此有必要对其热处理工艺进行研究和改善。

热作模具钢4Cr5MoSiV1的热变形行为及本构模型修正

借助Gleeble-3500热模拟试验机和光学显微镜研究热作模具钢4Cr5MoSiV1在变形温度为750~1050℃、应变速率为0.001~0.1 s^-1条件下的热变形行为及显微组织特征。结果表明,4Cr5MoSiV1钢的流变应力随温度升高而降低,随应变速率升高而增大;动态再结晶在低应变速率与高变形温度下更易发生;得到4Cr5MoSiV1钢在该变形参数下的热变形激活能为704.73 k J·mol^-1,建立了应变量为0.2时的Arrhenius高温本构模型,本构参数的拟合相关系数在95%以上。针对传统本构模型的不足,构建了耦合应变量的改进型本构模型,并对本构参数进行了3次、6次及9次拟合。结果表明,9次拟合的相关系数超过97.94%,可以更准确地预测4Cr5MoSiV1钢的热变形抗力。

压铸模具钢4Cr5MoSiV1热处理工艺及应用前景

本文从压铸模具钢4Cr5MoSiV1的材质和热处理工艺、组织性能、工作环境和失效形式方面分析得出了此材料的一般选用原则。此外,还对4Cr5MoSiV1钢的未来发展趋势进行了展望。

锻造温度对4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢性能的影响

采用不同始锻和终锻温度对4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢进行了锻造,并进行了磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果发现,与始锻温度1050℃(磨损体积28.5×10^-3 mm^3,热疲劳裂纹9级)相比,1125℃始锻时4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢的磨损体积减小40.5%,热疲劳裂纹级别减小5级;与终锻温度850℃(磨损体积26.8×10^-3mm^3,热疲劳裂纹8级)相比,900℃终锻时模具钢的磨损体积减小36.7%,热疲劳裂纹级别减小4级。为了提高4Cr5MoSiV1Sr1W1模具钢试样的抗磨损性能和热疲劳性能,优化后的始锻温度和终锻温度分别为1125、900℃。

4Cr5MoSiV1热作模具钢700℃的低周疲劳行为

采用轴向应变幅控制的低周疲劳试验研究了总应变幅对4Cr5MoSiV1热作模具钢700℃低周疲劳行为的影响,包括循环应力响应行为、循环应力应变行为、循环迟滞回线和应变疲劳寿命行为等.结果表明:随着总应变幅从0.2%增大到0.6%,4Cr5MoSiV1钢在700℃时循环应力响应均表现为先循环硬化再循环软化的特性,并且应力幅最大值从220 MPa增大到308 MPa.同时,随着总应变幅的增大,4Cr5MoSiV1钢在700℃下的低周疲劳寿命由6750循环周次降低到210循环周次,且其过渡寿命约为1313循环周次.疲劳断口形貌分析结果显示,高温低周疲劳过程中裂纹主要萌生于试样表面处,且随着应变幅增大,裂纹源逐渐增多,疲劳条纹间距变宽,其断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂.透射电镜分析结果显示,循环软化可能与板条结构转变为胞状结构、基体发生位错湮灭、碳化物的析出和粗化有关.

模具钢4Cr5MoSiV1超声探伤缺陷的分析和工艺改进

山钢特钢事业部新区采用铁水+废钢→100 t电弧炉→双工位LF→双工位VD→圆坯连铸(Φ500 mm断面)→步进式加热炉→950轧机轧制的流程生产模具钢4Cr5MoSiV1,个别批次的4Cr5MoSiV1模具钢存在探伤不合格缺陷,通过对该批次探伤不合格缺陷部位运用超声波进行定位,对所取试样进行金相和扫描电镜分析,最终确认了铸坯的心部缺陷及轧制压缩比小,是造成该批次4Cr5MoSiV1钢探伤不合格的主要原因,并提出了相应的改进措施。

100t EAL-LF-VD-Φ500 mm铸坯流程4Cr5MoSiV1模具钢的生产实践

生产的4Cr5MoSiVl钢(/%:0.38~0.40C,0.88~0.92Si,0.42~0.44Mn,0.001~0.003S,0.007~0.014P,5.00~5.55Cr,1.37~1.40Mo,0.98~1.00V,0.015~0.025Alt)的工艺流程为65%铁水+35%废钢-100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm坯连铸-Φ120 mm圆钢轧制。通过控制EAF终点[C]0.06%~0.10%,终点[P]0.006%,出钢加1 kg/t铝块预脱氧,LF精炼渣碱度2.5~3.0,喂钙线后软吹≥10 min,VD≤67 Pa,100×2 L/min氩气搅拌≥15min,中间包钢水过热20~30℃,连铸结晶器电磁搅拌(310 A,1.5 Hz),保护浇铸,拉速0.34~0.35 m/min等工艺措施,10炉4Cr5MoSiVl钢中[O],[N]和[H]分别为10×10^(-6)~12×10^(-6),72×10^(-6)~80×10^(-6),1.2×10^(-6)~1.4×10^(-6),各项指标均满足协议要求。

4Cr5MoSiV钢锻模挤压铸造试验及模具结构改进

对4Cr5MoSiV钢质锻模挤压铸造试验进行了简单介绍 ,对所用模具结构的改进及运用进行了说明 ,实现了在一定试验条件下靠压机横梁一次回程中的连续三步脱模。

4Cr5MoSiV1钢制热作模具若干失效形式与对策探讨

简述4Cr5MoSiV1钢的技术特性,对4Cr5MoSiV1钢制的压铸模和热挤压模的若干失效案例进行分析,探讨4Cr5MoSiV1钢制热作模具常见失效形式的应对方法。

4Cr5MoSiV1钢模具离子氮碳共渗技术研究

本文以氨和乙醇作为混合气源 ,在不同温度、时间、气压下对 4Cr5MoSiV1钢进行离子氮碳共渗工艺试验 ,并采用金相分析、X射线相结构分析、脆性检验和磨损试验研究了渗层组织、结构和性能。结果表明 :5 70℃× 4h、气压 1.0 5kPa离子氮碳共渗为最佳工艺参数 ,4Cr5MoSiV1钢模具用该工艺处理后 ,其使用寿命优于用其它工艺处理者。

热作模具钢4Cr5MoSiV1电炉模铸生产工艺

4Cr5MoSiV1是一种应用广泛的热作模具钢,是制造热锻模、热挤压模和压铸模的主要材料。试制工艺流程采用电炉冶炼+炉外精炼(LF+VD)+模铸+800轧机工艺。通过采用全铁水配料、优化精炼工艺、氩气保护浇注、合适的加热温度和保温时间等措施,成功生产试制了热作模具钢4Cr5MoSiV1热轧圆钢。试制产品磷含量≤0.010%,硫含量≤0.004%,晶粒度达到10.5级,横向冲击≥11J,夹杂物A类≤1级,B类≤0.5级,C、D类均为0级。产品质量达到了国内先进水平。