福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)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>咪撝刑嫉氖脑兀l(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
福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉,可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時,應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時間,以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時變形不均勻;鍛、軋后的鋼材,尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時應(yīng)快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點。福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織,然后回火成索氏體組織;滲碳鋼在滲碳過程中,滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能,再經(jīng)最后精加工才能進(jìn)行氮化。
福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼是能源消耗大戶,而鍛件熱處理又是鍛件生產(chǎn)中能源消耗大戶,約占整個鍛件生產(chǎn)總能耗的30%~35%。我國每噸模鍛件的能耗約為1.0t標(biāo)煤,與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,存在很大差距,例如日本每噸模鍛件的能耗約為0.515t標(biāo)煤。福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件能耗約占鍛件成本的8%~10%,降低能耗不僅可以降低鍛件生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,而且能源問題又是關(guān)系到一個國家能否可持續(xù)發(fā)展的重要問題,甚至是關(guān)系到人類生存的全球性重大問題。所以充分利用鍛造余熱進(jìn)行熱處理,在節(jié)能降耗、提升效率等方面有著顯而易見的優(yōu)勢,既節(jié)約能源、縮短工藝流程,又保護(hù)環(huán)境。
福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼碳鋼和低合金鋼:鍛造含有薄的截面的鍛件或氧化皮清除較困難時,優(yōu)先選用錘、 螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī),否則可任選。不銹鋼:含有薄截面的鍛件,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī),否則可任選。鉭合金:高溫鍛造時,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī)。鈦合金:含有薄截面的鍛件,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī),否則可任選。福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼鎢合金:高溫鍛造時,優(yōu)先選用錘、螺旋壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī)。鋯合金:當(dāng)毛坯有包套時,優(yōu)先選用水壓機(jī)(高于760℃);鍛造溫度低于 760℃的,可任選。
福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼某微型車曲軸鍛件材料為40CrH(GB/T5216-2004),該鍛件熱處理技術(shù)要求,鍛件經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后,金相組織在1~4級之間,硬度為241~285HBW。普通調(diào)質(zhì)工藝為鍛件成形后空冷至室溫,然后加熱至850℃,保溫一定時間后在濃度為10%的PAG淬火劑中淬火,然后進(jìn)行回火,在連續(xù)式調(diào)質(zhì)線進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造余熱淬火工藝為鍛件成形后在淬火油中淬火,淬火后的鍛件在連續(xù)式回火爐中集中進(jìn)行回火。經(jīng)檢驗,采用鍛造余熱淬火工藝生產(chǎn),各種性能指標(biāo)滿足客戶要求。采用余熱淬火工藝生產(chǎn),省去了普通調(diào)質(zhì)的淬火加熱工序,可節(jié)約淬火加熱用電259kWh/t,同時簡化了工藝,縮短了生產(chǎn)周期。
(1)福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼淬透性與實際鍛件的有效淬硬深度的區(qū)別。采用同一種鋼、不同截面的鍛件在同樣奧氏體化條件下淬火,其淬透性是相同的,但是其有效淬硬深度卻因鍛件的形狀、尺寸和冷卻介質(zhì)的不同而有差別。淬透性乃是鋼本身所固有的特性,對于一種鋼,它是確定的,可用于不同鋼種之間的比較。而實際工件的有效淬硬深度,它除了取決于鋼的淬透性外,還與鍛件的形狀、尺寸及采用的冷卻介質(zhì)等外界因素有關(guān)。(2)福州40CrNiMo合金結(jié)構(gòu)鋼鋼的淬透性與淬硬性是兩個不同的概念,淬硬性是指鋼淬火后能達(dá)到的最高硬度,它主要取決于馬氏體的含碳量。