,對于經(jīng)濟加工不能滿足。
在對鋅合金壓鑄件質(zhì)量以及所用熱工鋼特性不斷提高要求的背景下
,三種具有最優(yōu)性能的新型熱工鋼
,敘述以下:
一、壓鑄模具熱工鋼
表1所列除了三種材料號為1.2343
,1.2344
、1.2367常用熱工鋼的化學成分,還列了特種材料為TQ
、HP及HTR熱工鋼的化學成分
。在所有情況下,涉及的是主要合金元素為鉻
、鉬及釩的馬氏體熱工鋼
;主要合金元素是以電解再熔工藝(ESU)生產(chǎn)的
。

表1,壓鑄模具熱工鋼的化學成分

熱工鋼1.2343
、1.2344及1.2367國際等級標準為DINENISO4957
。1.2343鋼的熱強度和熱韌性恰當配合,在歐洲是最常用于壓鑄模具的熱工鋼
。1.2344鋼以其較高的釩含量
,要比1.2343有較高的熱強度以及回火穩(wěn)定性,然而
,韌性較小
。傳統(tǒng)上,這種鋼尤其在美國用的多
。由于其3.00%高的鉬含量
,1.267鋼較其他兩種鋼有明顯好的熱強度及回火穩(wěn)定性,這樣的優(yōu)點是由于韌性明顯喪失造成的
。
新型特種熱工鋼TQ1和HP1是建立在最高純正度準則上
,這不僅表明磷和硫含量下降,還表明有害伴生元素含量迅速有效的下降
,這樣的有害元素主要是在廢鐵循環(huán)過程聚集的
,對鋼的韌性有負面作用。同樣情況下可以識別的碳和硅的含量下降
,在此范圍對韌性施以積極影響
。與上述的鉬和釩含量組合,TQ1產(chǎn)生十分高的韌性
,熱強度
,回火穩(wěn)定性及熱沖擊穩(wěn)定性特性組合。
HP1鋼同樣是建立在最高純正度原則上
。然而與TQ1相比
,是其鉬含量下降,以此
,在鋼的生產(chǎn)時候
,要考慮合金元素鉬的升。通過鈮合金及推薦的硬度溫度調(diào)整
,HP1與TQ1達到一樣的熱強度
。
第三種特殊鋼——HTR的成份是旨在明顯提高熱強度,回火穩(wěn)定性以及導熱能力
。因此
,其鉻的含量明顯降低,減少的碳和鉻的含量有助這種鋼的韌性
。
二
、所述鋼的特性
特種熱工鋼的優(yōu)點最好通過特性對比說明
。

圖表不僅是壓鑄模具熱處理時一個重要的工作方法,而且也對熱工鋼正確選擇有幫助
。這樣的圖表明的是由于加熱鋼的硬度變化
。圖1,是所介紹鋼的回火曲線
,在此曲線圖上
,德國使用較少的1.2344鋼未列上去。除了HTR鋼
,所列鋼種在500——550度之間回火溫度下表現(xiàn)有顯明的二次硬度最大值
。隨著回火溫度繼續(xù)增加,硬度下降
。由曲線下降坡度可以推斷回火穩(wěn)定性
。回火曲線下降越陡
,鋼的回火穩(wěn)定性越小
,在澆注作業(yè)中鋼的加熱反應越敏感。與1.2343鋼相比
,此曲線證明1.2367鋼有較好的回火穩(wěn)定性
,在550度之上回火溫度技術(shù)范圍
,TQ1和HP1達到幾乎與1.2367一樣的回火穩(wěn)定性
。特種鋼HTR由于其高的鎢含量表現(xiàn)出較其余鋼明顯高的回火溫度。二次硬度最大值不僅在約70度時移至較高的回火溫度
,在此最大值之上溫度時曲線也降得比較小
。
采用以上的方法可以獲得均勻、細小的組織
,其原理是因為充分利用了快速加熱和循環(huán)處理兩方面的作用
,快速進行加熱,生成大量奧氏體晶核
,出現(xiàn)并得到細小的晶粒;這個過程進行的速度越快
,溫差越大,其得到的細化效果越好
。
增加這個工序的次數(shù)
,也會得到良好的效果,反復進行加熱和冷卻
,一方面可以促進成核
,另一方面使成核晶體進一步細化。每進行一次
,奧氏體晶粒就被細化一次
,使下一次奧氏體化的形核率增加
。
這個工藝在進行循環(huán)之前,試樣的硬度和沖擊這兩個數(shù)值會是上升的
,每次循環(huán)處理的結(jié)果都有所不同
。硬度值和沖擊值在經(jīng)過3-5次循環(huán)熱處理后會得到明顯提高。之后在進行同樣的工序
,試樣的硬度值和沖擊值不會出現(xiàn)明顯的變化
。6次左右會接近細化的界限。如果此時再進行循環(huán)
,對于熱處理效率的提高沒有太大的幫助
,所以,循環(huán)次數(shù)以4-5次為最佳
。
循環(huán)超細化熱處理是提高壓鑄模具精密度的有效方法之一
,雖然工序相對較復雜,但是對于結(jié)果來說效果很明顯
。
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