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SKD61热作模具钢使用寿命分析

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SKD61热作模具钢使用寿命分析

发布日期:2018-08-18 作者: 点击:

大截面热锻模具钢

为弥补5CrMnMo和5CrNiMo在较大截面和较高温度时热稳定性、热疲劳性及淬透性不够的缺陷,内开发了45Cr2NiMoVSi(简称45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(简称5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代号B2)等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo相比,45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo,又加入了少量的V,使CCT曲线上的高温转变区上移,低温转变区显著右移,提高了钢的淬透性。截面尺寸在500*500mm以下的模具经970-990℃淬火,650~680℃回火后,硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化能力,它们的高温强度较5CrNiMo钢高50%,热稳定性高出100~150℃,冲击韧性则相当。另外,钢的热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具,模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。

中小热锻模具钢

中小热锻模具的表面温度可达600℃以上,5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高,但韧性及热疲劳性能较差。为此,国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB(代号ER8)等3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢,其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3%左右的Mo,既能提高钢的淬透性和防止出现回火脆性,又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒,降低钢的过热敏感性作用。因此,钢的淬透性高,淬火加热温度范围宽,过热敏感性低,具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点,用于制造不锈钢(2Crl3)等热锻模,轴承凹模和辊锻模,都取得了良好的使用效果。

除以上30Cr-30Mo型热作模具钢外,国内先后开发的5%Cr系中碳中合金热作模具钢已较大量用于热锻模具,适用于制造工作温度在600℃以下,对韧性和塑性要求较高的模具。另外,该钢还可作塑料模具钢使用。4Cr5MoV1Si钢的优良性能已在国内得到了广泛认可,应用量已较大。许多大学、研究院所和钢厂不惜花重金对该钢做研究和生产质量改进工作,并就此打出了自己的优质品牌。

压铸模具钢

在有色金属压铸中,3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢,5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差,模具的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢,如4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)和4Cr5Mo2MnVSi(代号Y10)等。4Cr5Mo2MnVSi(代号Y10),是针对铝合金压铸模具而研制的,与3Cr2W8V钢相比,该钢具有抗冷热疲劳性能好、热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点,模具的使用寿命普遍比3Cr2W8V钢制造的模具的使用寿命提高一倍以上。该钢还可用于制造工作温度在600℃以下的中小热锻等模具。

锻造企业需要必要的设备和正确的培训来保证焊接修复工艺的正确,其中包括具备正确的焊接材料、焊接电源、焊接辅助设备、天车、电炉。在此基础上,正确的焊接工艺包括以下9点:

模具清理及检查

待修模具的清理及检查是确定正确焊接修复工艺的基础,清理后根据检查结果,确定焊接修复工艺,包括使用焊材的型号及数量,根据模具情况,通过焊材的组合,达到修复目的。

清理型腔

焊接前必须彻底清理型腔中的裂纹、鳞片、疲劳层及一切杂质材料,并清理出足够的开放度,一般来说需要40-60°的角度,以确保焊条或焊丝可以正常沉积。

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