武漢鍛件碳素鋼按化學(xué)成分(即以含碳量)可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。⑴ 低碳鋼 又稱軟鋼,含碳量從0.10%至0.25%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造,焊接和切削,常用于制造鏈條,鉚釘,螺栓,軸等。⑵ 中碳鋼 碳量0.25%~0.60%的碳素鋼。有鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。除碳外還可含有少量錳(0.70%~1.20%)。武漢鍛件按產(chǎn)品質(zhì)量分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。⑶高碳鋼 常稱工具鋼,含碳量從0.60%至1.70%,可以淬硬和回火。錘,撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鉆頭,絲攻,鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。
H13鋼是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種,它的主要特性是:(1)武漢鍛件具有高的淬透性和高的韌性;(2)武漢鍛件優(yōu)良的抗熱裂能力,在工作場合可予以水冷;(3)具有中等耐磨損能力,還可以采用滲碳或滲氮工藝來提高其表面硬度,但要略為降低抗熱裂能力;(4)因其含碳量較低,回火中二次硬化能力較差;(5)在較高溫度下具有抗軟化能力,但使用溫度高于540℃(1000℉)硬度出現(xiàn)迅速下降(即能耐的工作溫度為540℃);(6)熱處理的變形?。唬?)中等和高的切削加工性;(8)中等抗脫碳能力。更為令人注意的是,它還可用于制作航空工業(yè)上的重要構(gòu)件。
武漢鍛件影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度;碳的強(qiáng)化作用最顯著。此外,加入這些合金元素,一般都細(xì)化奧氏體晶粒,增加晶界的強(qiáng)化作用。武漢鍛件影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜,Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化,對(duì)回火脆性敏感;降低P、S含量,提高鋼的純凈度,對(duì)改善鋼的韌性有重要作用 。
武漢鍛件模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎(chǔ)上主要加入Cr、Mn、Mo三元素而研制成的,也可看作把5CrNiMo鋼中的Ni元素由Mn元素取代而形成的。武漢鍛件的該鋼是熱作模具鋼,除淬透性,耐熱疲勞性稍差外,5CrMnMo鋼具有與5CrNiMo鋼類似的性能,淬透性稍差·此鋼適于制作要求具有較高強(qiáng)度和高耐磨性的各種類型鍛?!ひ箜g性較高時(shí),可采用電渣重熔鋼5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%,可獲得較高的強(qiáng)度與耐熱疲勞強(qiáng)度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導(dǎo)熱性。
武漢鍛件鋼中氣體由爐料、爐氣、氣氛進(jìn)人,當(dāng)冶煉時(shí)脫氧不良,沸騰排氣不充分,則鋼液中氣體含量過量,凝集歷程中,隨溫度低落,氣體溶解度下降而由鋼液中析出,造成里面氣泡。當(dāng)鋼錠模壁濕潤、銹蝕、涂料中含有水分或揮發(fā)性物質(zhì),在注人高溫鋼水時(shí)產(chǎn)生氣體向鋼錠上層分泌,造成皮下氣泡。 武漢鍛件對(duì)策是:1)充分烘烤爐料與澆注系統(tǒng); 2)冶煉時(shí)充分脫氣,并接納護(hù)衛(wèi)澆注工藝; 3)高溫分散、鍛壓焊合孔洞缺點(diǎn);4)及時(shí)燒剝表面裂紋。