青島軸類鍛件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。青島軸類鍛件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。
當(dāng)前,世界各國紛紛將青島軸類鍛件增材制造作為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新增長點(diǎn),力爭搶占未來科技和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。我國增材制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段已從研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,新設(shè)備、新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用程序不斷推陳出新,越來越多的企業(yè)將增材制造作為產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)轉(zhuǎn)型的方向。青島軸類鍛件增材制造技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件,相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除——切削加工技術(shù),是一種“自下而上”的制造方法。關(guān)橋院士提出了“廣義”和“狹義”增材制造的概念,“狹義”的增材制造是指不同的能量源與CAD/CAM技術(shù)結(jié)合、分層累加材料的技術(shù)體系;而“廣義”增材制造則以材料累加為基本特征,以直接制造零件為目標(biāo)的大范疇技術(shù)群。
青島軸類鍛件模具鋼材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。青島軸類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模·要求韌性較高時(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。
1)青島軸類鍛件重量范圍大。鍛件有小到幾克至大到幾百噸2)比鑄件質(zhì)量高。鍛件的力學(xué)性能比鑄件好,能承受大的沖擊力作用和其他重負(fù)荷,所以,凡是一些重要的、受力大的零件都采用鍛件。 對(duì)于高碳化物鋼而言,鍛件比軋材質(zhì)量好。如高速鋼軋材只有經(jīng)過改鍛后才能滿足使用要求。特別是高速鋼銑刀必須進(jìn)行改鍛。3)重最輕。在保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下,鍛件比鑄件的重量輕,這就減輕了機(jī)器自身的重量,對(duì)于交通工具、飛機(jī)、車輛和字宙航撩器械有重要的意義。4)青島軸類鍛件節(jié)約原材料。例如汽車上用的靜重17kg的曲軸,采用軋材切削鍛造時(shí),切屑要占曲軸重量189%,而采用模鍛時(shí),切屑只占30%,還縮短機(jī)加工工時(shí)1/6。