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連鑄連軋銅管擠壓模具的選材和熱處理
來源: | 作者:東啟特鋼 | 發布時間: 2021-06-11 | 81 次瀏覽 | 分享到:
連鑄連軋銅管擠壓模具的選材和熱處理
  連鑄連軋銅管擠壓模具的選材和熱處理


  連鑄連軋銅管擠壓模具是連鑄連軋銅管生產線的主要消耗工具。從選材和熱處理溫度方面闡述了延長連鑄連軋銅管擠壓模具使用壽命的方法,并對4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V鋼熱處理后的性能進行了對比試驗。結果表明,用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)鋼制造連鑄連軋銅管擠壓模具,并采用適當的熱處理工藝,可顯著提高模具的使用壽命。

模具鋼
  連鑄連軋銅管是目前世界上先進的銅管生產工藝。經濟發達地區相繼引進了連鑄連軋銅管生產線,擠壓模具是該生產線的主要消耗工具。使用國產模具時,表面經常過早出現疲勞裂紋、點蝕剝落甚至斷裂,導致模具早期報廢。從選材和熱處理加熱溫度方面,闡述了在連鑄連軋中延長銅管擠壓模具使用壽命的方法。


  1.擠壓模具材料的選擇


  目前主要的模具鋼材料是4Cr5MoSiV1(H13)和3Cr2W8V鋼。H13鋼具有很高的韌性和耐磨性


  冷熱疲勞性能好,不易產生熱疲勞裂紋,且熱強度高,是一種兼具韌性和韌性的優質低價鋼,一般用于模具溫升低于600℃的工況下。3Cr2W8V熱強度高,耐熱性好,600℃以上使用一般能獲得良好的使用性能。銅管行星軋機擠壓模具表面溫度可達800℃以上,表面采用乳化液冷卻,要求模具具有較高的熱強度和良好的冷熱疲勞性能??梢娨陨蟽煞N材料都不能完全滿足使用要求。經過反復試驗,選擇了一種熱強度高、冷熱疲勞性能好的新型熱模具鋼4cr3mo2mnvnbb(y4),并通過優化熱處理工藝,進一步改善了材料的性能,滿足了銅管行星軋機擠壓模具的要求。


  2.熱處理工藝


  擠壓模具的生產路線是:熔煉、鑄錠、模鍛、鍛后熱處理、粗加工、初步熱處理和半精加工


  機加工-最終熱處理-精加工。


  2.1鍛造后的熱處理


  退火處理用于鍛造后的熱處理。退火是為了消除鍛造過程中產生的內應力,降低硬度,細化晶粒


  谷物,為切割和淬火做準備。退火溫度為920-950℃。


  2.2初步熱處理


  初步熱處理采用調質處理,使模具具有綜合的機械性能,特別是型芯的性能達到很高


  強度大,韌性好。采用1100~1120℃淬火,700~720℃回火的處理工藝。


  2.3最終熱處理


  最終熱處理采用高溫淬火和二次高溫回火。


  (1)淬火加熱溫度


  在4Cr3M02MnVNbB(Y4)鋼中加入3%的鉻和2%的鉬,將鋼的共析成分降低到0.2%c-0.3%C..為了使鋼具有更高的硬度和高溫強度,基體的碳含量增加,同時保留或形成細小分散的碳化物。這需要在加熱過程中提高加熱溫度。鉻、鉬、釩等碳化物。盡可能多地溶解到基體中以強化基體并產生二次硬化。因此,加熱溫度確定為l130-1150℃


  (2)回火溫度


  高溫加熱使鋼中奧氏體溶解大量合金元素,油淬后獲得馬氏體、殘余奧氏體和少量未溶解碳化物的混合組織,硬度55~57 HRC?;鼗鸷?,硬度發生變化??梢?,570~590℃回火可獲得二次硬化效果。為了使鋼在高溫下使用時具有更好的熱穩定性和韌性,回火溫度為620~630℃(兩次回火),鋼的硬度達到48~50 HRC。


  3.熱處理后的性能


  3.1熱穩定性的比較


  在700℃下,測試了4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V樣品的硬度。結果表明,當工作溫度達到700℃時,隨著保溫時間的增加,4c 3mo 2 mnv nbb(Y4)的硬度緩慢下降,略有下降。


  3.2冷熱疲勞性能對比


  采用先加熱到780℃再冷卻到250℃的循環加熱冷卻方法對試樣進行冷熱疲勞試驗,循環3000次,測量了試樣4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V的表面裂紋。


  4.結論


  從性能測試結果可以看出,0.4cr 3 mo 2 mnv nbb(Y4)比3Cr2W8V鋼具有更好的室溫力學性能、更高的熱強度和更好的冷熱疲勞性能。使用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)鋼制造連鑄連軋銅管擠壓模具,經過上述熱處理工藝后,可顯著提高模具的使用壽命。
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