南昌方鋼熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;南昌方鋼冷加工性能,指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。冷作模具鋼大多屬于過共析鋼和萊氏體鋼,熱加工和冷加工性能都不太好,因此必須嚴(yán)格控制熱加工和冷加工的工藝參數(shù),以避免產(chǎn)生缺陷和廢品。另一方面,通過提高鋼的純凈度,減少有害雜質(zhì)的含量,改善鋼的組織狀態(tài),以改善鋼的熱加工和冷加工性能,從而降低模具的生產(chǎn)成本。為改善模具鋼的冷加工性能,自20世紀(jì)30年代開始,研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或?qū)е履>咪撝刑嫉氖脑?,發(fā)展了各種易切削模具鋼,以進(jìn)一步改善其切削性能和磨削性能,減少刀具磨料消耗、降低成本
南昌方鋼5CrMnMo中加入Cr、Mn、Mo元素主要是提高鋼的淬透性,尤其是共同作用時(shí),淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強(qiáng)化作用,又可固溶于Fe3C中形成(Fe、Cr、Mo)3C,改善其硬度,提高鋼的耐磨性。Cr、Mn、Mo元素共同作用顯著提高鋼的回火穩(wěn)定性。南昌方鋼Mo元素可減少回火脆性和細(xì)化晶粒。由于Ni元素顯著提高鋼的淬透性、韌性與耐熱疲勞性能,所以5CrMnMo鋼與5CrNiMo鋼相比,雖然強(qiáng)度不降低,但常溫及較高溫度下的韌性和塑性卻降低很多,且淬透性和耐熱疲勞性能也稍低。 另外,5CrMnMo鋼中加入Mn、Mo元素,鋼的過熱敏感性稍大。此外,鋼中存在Cr元素使鋼產(chǎn)生一定的抗氧化性與耐蝕性。
南昌方鋼偏析是鋼液選分結(jié)晶和鋼錠凝固過程的必然結(jié)果,鋼錠越大,偏析及縮孔等缺陷越嚴(yán)重。中國一重在用平均C含量為0.62%的459t鋼錠研制支承輥時(shí),曾在靠近冒口端的輥身部位發(fā)生斷裂。經(jīng)對斷裂部位宏觀形貌分析,發(fā)現(xiàn)二次縮孔嚴(yán)重,冒口下部的C含量竟高達(dá)1.16%,接近標(biāo)準(zhǔn)值的2倍。南昌方鋼為了解決這一難題,發(fā)明了鋼錠二次補(bǔ)澆技術(shù),使冒口下部的C含量降至0.8%左右,成功制造出5m、5.5m支承輥用超大型鋼錠。
南昌方鋼鍛造余熱等溫正火是鍛件成形后,當(dāng)溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時(shí)急速冷卻,冷卻到等溫溫度后保溫一段時(shí)間后空冷至室溫。 南昌方鋼鍛件成形后溫度一般在900~1000℃,急冷速度一般控制在30~42℃/min,等溫溫度一般為550~680℃(具體需根據(jù)不同材質(zhì)確定)。急冷是該工藝的關(guān)鍵工序,可通過調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)溫和風(fēng)向,保證鍛件冷卻后溫度均勻。等溫溫度根據(jù)材料種類和要求的硬度確定,一般選在珠光體轉(zhuǎn)變曲線的鼻部以縮短等溫保溫時(shí)間。鍛造余熱等溫正火多用于滲碳齒輪鋼,例如SCM420H、SCM822H、SAE8620H和20CrMnTiH等。
南昌方鋼鋁合金:鍛造變形量很大時(shí),優(yōu)先選用水壓機(jī),否則可任選。鈹合金:優(yōu)先選用水壓機(jī),因慢速下的可鍛性良好。南昌方鋼銅合金:優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī),但對變形速度敏感的青銅和高鋅黃銅,應(yīng)優(yōu)先選用水壓機(jī)。鈮合金:錘、螺旋壓力機(jī)和曲柄壓力機(jī),當(dāng)合金要求高溫鍛造時(shí),優(yōu)先選用水壓機(jī)。鎂合金:因其快速變形的可鍛性差,應(yīng)優(yōu)先選用水壓機(jī)。鉬合金:當(dāng)要求高溫鍛造時(shí),優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī)。鎳基合金:根據(jù)鍛件的截面厚度選擇;鍛造薄的截面(小于12. 7mm)鍛件時(shí),優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī),否則可任選。
國內(nèi)外使用的模具鋼材而言,模具鋼密度一般都在7.85左右,通常模具鋼是鍛造件,密度在8000-8400千克/立方米。南昌方鋼不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣,模具鋼密度會(huì)有小范圍的差別。密度是物質(zhì)的特性之一,每種物質(zhì)都有一定的密度,不同物質(zhì)的密度一般是不同。南昌方鋼根據(jù)密度公式:ρ=m/v,也就是說決定模具鋼質(zhì)量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話,就是分子量和分子間隙共同決定物質(zhì)的密度。