两种4Cr13型耐蚀模具钢的热处理工艺及性能研究

　　

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　　两种4Cr13型耐蚀模具钢的热处理工艺及性能研究

　　

　　两种4Cr13型耐蚀模具钢的热处理工艺及性能研究

　　

　　年来塑料制品业发展非常迅速，塑料加工机械化程度不断提高，对使之成型的塑料材料、设计、制造要求越来越高。对塑料模具材料而言，除要求其具有优良的耐磨性、切削加工性、耐热性及高的强韧性外，针对某些塑料在熔融状态下，会分解出氯化氢、氟化氢和二氧化硫等气体，故模具要有一定的耐腐蚀性。目前，国内模具钢用户一般选用4Cr13型不锈钢。为此，研究了含量为W（C）=0.36～0.45%的两种4Cr13型耐蚀塑料模具钢，分别称为A钢和B钢。

　　

　　试验用4Cr13型耐蚀模具钢取自某特钢公司正常生产的产品，生产工艺为：EAF＋LF＋VD冶炼，并浇注成3t锭，然后经Φ850mm轧机轧制成260×120mm扁坯，钢坯经酸洗、精整后，经Φ650mm轧机轧制成中间坯，再经WF-540轧机轧制成46×255mm扁钢。试验钢的化学成分见表1，B钢在A钢的基础上添加了W（V）≈0.30%，W（Si）≈0.80%，W（Mn）≈0.40%等元素以增加淬透性，进一步细化晶粒，提高材料硬度，提高抛光性及耐蚀性。非金属夹杂物级别见表2。试验钢为退火态，硬度分别为A钢195HB和B钢184HB。

　　

　　表1试验钢的化学成分/%

　　

　　代号

　　

　　C

　　

　　Mn

　　

　　Si

　　

　　Cr

　　

　　Ni

　　

　　V

　　

　　P

　　

　　S

　　

　　A

　　

　　0.383

　　

　　0.16

　　

　　0.30

　　

　　12.98

　　

　　0.26

　　

　　0.05

　　

　　0.023

　　

　　0.010

　　

　　B

　　

　　0.398

　　

　　0.59

　　

　　1.14

　　

　　13.38

　　

　　0.22

　　

　　0.28

　　

　　0.013

　　

　　0.006

　　

　　表2试验钢的夹杂物水平

　　

　　代号

　　

　　A细

　　

　　A粗

　　

　　B细

　　

　　B粗

　　

　　C细

　　

　　C粗

　　

　　D细

　　

　　D粗

　　

　　DS

　　

　　A

　　

　　1.0

　　

　　0

　　

　　1.5

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　0.5

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　B

　　

　　0.5

　　

　　0

　　

　　1.0

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　0.5

　　

　　0

　　

　　0

　　

　　本次研究了两种钢经不同温度淬火、回火后的硬度和显微组织，并对两种钢的抛光性能，及在使用条件下的耐腐蚀性能进行了对比分析。结果表明：

　　

　　（1）两种试验钢经适当热处理后，均具有相对较高的硬度，B钢的淬火、回火硬度高于A钢，但均可以满足塑料模具的需求。

　　

　　（2）根据实验结果及模具对材料的使用要求，推荐1040℃油淬＋610℃两次回火的热处理工艺。

　　

　　（3）两种试验钢在同一状态，相同条件下B钢的抛光性能要优于A钢。

　　

　　（4）两种试验钢在相同的调质工艺及相同腐蚀条件下，B钢的耐蚀性要优于A钢，平均年腐蚀深度比A钢降低34.28%。

　　

　　两种4Cr13型耐蚀模具钢的热处理工艺及性能研究

　　

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