钼含量对4Cr5MoV热作模具钢冷热疲劳性能的影响

采用室温至600℃的自约束冷热疲劳试验方法对含不同质量分数(1.8%,3.1%)钼的4Cr5MoV热作模具钢进行了试验,分析了表面与截面裂纹形貌、显微组织以及硬度变化,研究了钼含量对该热作模具钢冷热疲劳性能的影响。结果表明:经1 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢表面产生细小稀疏裂纹,并且裂纹数量明显少于含质量分数1.8%钼的试验钢,含质量分数3.1%钼的试验钢具有更高的抗回火软化性,高的表面硬度可以延缓模具钢中冷热疲劳裂纹的萌生;经2 000次冷热疲劳循环后,含质量分数3.1%钼的试验钢截面裂纹扩展深度大于含质量分数1.8%钼的试验钢,其裂纹扩展速率较大,这与含质量分数3.1%钼的试验钢具有较低的室温冲击韧性和大量碳化物的粗化有关.

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。

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。

新型热作模具钢4Cr5Mo3SiVNb的研究

在H11钢的基础上,通过分析碳化物类型对热作模具钢性能的影响,设计了一种新型热作模具钢 4Cr5Mo3SiVNb.研究结果表明,新钢种具有微细的显微组织和较高的强韧性配合,并且回火稳定性及等向性 也较好.

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。

热作模具钢4Cr5Mo2NiVRE（R88）的研制

通过加钒－钼和镍－稀土使新研制的钢种４Ｃｒ５Ｍｏ２ＮＩＶＲＥ（Ｒ８８）在高温下具有高的热稳定性、抗氧化性和高的强韧性。应用结果表明，Ｒ８８钢制成的热作模具寿命比３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢模具提高一倍。

4Cr5MoVISi热模具钢的应用

我厂是生产剪刀的专业厂,剪刀品种多,批量大,成型模是制剪生产中的关键模具。使用材料为3Cr2W8V钢。几年来,经多次改进热处理工艺,但仍存在热处理后模具硬度偏低(HRC46～48),使用寿命短(平均寿命6000件)的问题,常因粘模严重,型腔塌陷而过早失效。且在使用前不预热或操作不当,易造成早期断裂,模具回用率低。

喷丸对4Cr5Mo2V钢高温摩擦磨损性能的影响

对4Cr5Mo2V钢试样进行3道次复合喷丸,通过与未喷丸试样对比,研究了喷丸对试验钢表面形貌、显微组织、硬度、残余应力以及高温(100,300,500℃)摩擦磨损性能和机制的影响。结果表明:喷丸处理显著提高了试验钢表面粗糙度,使试验钢表面形成了明显的塑性变形层、硬化层与残余压应力层;在100,300,500℃下,与喷丸前相比,喷丸后试验钢的磨损率分别降低了41.8%,17.1%,63.3%,耐磨性能的提高与喷丸产生的硬化层和残余压应力层有关。在100,300℃下,喷丸前后试验钢的磨损机制均主要为黏着磨损和磨粒磨损,而当温度升高至500℃时,磨损机制为氧化磨损,喷丸试验钢仍能保持较高的硬度与残余压应力,同时表面氧化层更致密稳定,仅发生轻微氧化磨损。

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。

新型热作模具钢4Cr2MoWVNi的热处理工艺及性能研究

研究新型热作模具钢4Cr2MoWVNi热处理工艺参数与硬度和性能的关系,并进行组织观察,探讨适合热模锻压力机工况条件下使用的热处理工艺规范。结果表明,4Cr2MoWVNi钢的最佳热处理工艺为:1000℃油淬,590℃回火两次。采用该模具材料和推荐的工艺用于连杆热锻模,可保持良好的热稳定性、强韧性和耐磨性能,使用寿命大幅度提高。

4Cr3Mn1Mo2V新型热作模具钢的连续冷却转变行为

通过热膨胀仪测定了4Cr3Mn1Mo2V钢不同冷却速率下的热膨胀曲线,结合光学显微镜、扫描电镜及显微硬度计,得到该钢的相变点和奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线,利用局部平衡配分模型分析了锰元素对该钢连续冷却转变行为的影响。结果表明:4Cr3Mn1Mo2V钢加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度Ac1、加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度Accm、马氏体转变开始温度Ms分别为806,870,300℃;随着冷却速率的降低,组织由马氏体转变为贝氏体,同时钢的硬度降低;贝氏体转变临界冷却速率为02.℃·s^(-1);CCT曲线中只存在马氏体和贝氏体转变区,这与锰元素会影响碳原子的扩散有关。

高强韧性热作模具钢4Cr3MoWVSiRE的性能

通过试验,本文对高强韧性热作模具钢4Cr3MoWVSiRE的室温、高温性能及使用结果进行了较全面的介绍,并与老钢种3Cr2W8V作了对比。结果表明该钢种综合性能,优于3Cr2W8V钢,用该钢制造的齿轮锻模,使用寿命较3Cr2W8V钢锻模提高一倍以上。

4Cr5Mo2V热作模具钢的CCT曲线及碳化物沿晶析出温度测定

通过热膨胀仪、电阻仪和硬度计,结合扫描电镜和能谱仪,对不同冷速下4Cr5Mo2V钢的组织和硬度进行表征,绘制CCT曲线,并对钢中碳化物沿晶析出温度进行了测定。结果表明,随着冷却速度的降低,硬度降低,组织依次转变为马氏体、贝氏体和珠光体,珠光体和贝氏体转变临界冷却速度分别为0.015℃/s和0.25℃/s;冷却速度不大于0.25℃/s时,钢中有碳化物沿晶析出,且随冷却速度降低,碳化物沿晶析出温度升高,0.01℃/s冷却速度下,析出温度最高为1022℃。

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℃。