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18CrNiMo7-6合结钢

文章出处:作者:发表时间:2020/4/21 10:34:01

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  18CrNiMo7-6合结钢

  本发明涉及金属材料合金工具钢领域。

  用于冷作模具的普通合金工具钢有数百个钢号,其热处理(淬火加低温回火) 后的组织为马氏体加少量残余奥氏体,淬火晶粒度一般为6-8级,热处理后硬 度为HRC58-62,冲击韧性在25J以下。经适当热处理后的普通合金钢可广泛 用于各种冷作模具,但其冲击韧性和断裂韧性低,无法满足一些工作状态较为恶 劣的冷作模具的要求。

  本发明的目的是:通过适当微合金化,提供一种经普通热处理工艺后既保持 普通合金工具钢高硬度,又具有高韧性的18CrNiMo7-6合结钢,使其制作 的冷作模具在使用过程中不易发生脆性断裂,提高其使用寿命和生产安全性。

  本发明的技术方案是:18CrNiMo7-6合结钢,其殊之处在于化学成份 为:C0.5-0.9%,Mo0.5-1.5%,Si0.5-1.4%,Mo0.1-0.5%,V0.1-0.5%, Nb0.008-0.2%,Ti0.01-0.1%,S≤0.035%,P≤0.035%,余量为Fe。

  本发明采用普通合金工具钢的冶炼轧制生产工艺流程:10吨电弧炉熔炼→ 加入合金元素(1530-1570℃)→钢包吹氩脱气并进行微钛处理(1480-1520℃) →铸锭→均热(1200-1250℃)→开坯→均热(1200-1250℃)→轧材(开轧 1200℃,终轧>900℃)→检验入库。

  本发明的合金钢的热处理工艺采用普通合金工具钢的热处理工艺:860-900℃ 加热→淬入冷却油→180-250℃回火。

  由于本发明采用了适当的合金成份,使其热处理后的金相组织为马氏体加少 量残余奥氏体,奥氏体晶粒度为ASTM No9-12级,马氏体亚结构为位错加少量 孪晶,在淬火、回火过程乃致使用过程中有足够体积分数的尺寸在1-20nm的微细 第二相粒子沉淀析出,从而使其热处理后的硬度达到HRC58-62的同时具有大于 30J的冲击韧性,使其制作的冷作模具钢在使用过程中不易发生脆性断裂,使其 使用寿命和生产安全性大大提高。经测定,热处理后的力学性能为:σs≥ 1500MPa,σb≥1700MPa,δ≥6%,ψ≥25%,Akv>30J;经端淬试验,50%马氏体 区距水冷端大于21mm。

  由此可见,本发明的合金钢具有强韧性配合好、冲击韧性高、生产工艺简单、 成本较低、适应于恶劣工作环境的冷作模具的优点。


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