泉州鍛圓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,淬透性提高極大。Cr、Mn、Mo元素可固溶于鐵素體中起固溶強化作用,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。泉州鍛圓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。
鍛造生產(chǎn)中,除了必須保證鍛件所要求的形狀和尺寸外,還必須滿足零件在使用過程中所提出的性能要求,采用合理的鍛造工藝和工藝參數(shù),可以通過下列幾方面來改善原材料的組織和性能:(1)泉州鍛圓打碎柱狀晶,改善宏觀偏析,把鑄態(tài)組織變?yōu)殄憫B(tài)組織,并在合適的溫度和應(yīng)力條件下,焊合內(nèi)部空隙,提高材料的致密度;(2) 泉州鍛圓鑄錠經(jīng)過鍛造形成纖維組織,進(jìn)一步通過軋制、擠壓、模鍛,使鍛件得到合理的纖維方向分布;(3) 控制晶粒的大小和均勻度;(4) 改善第二相(例如萊氏體剛中的合金碳化物)的分布;(5) 使組織得到形變強化或形變-相變強化等。
保證零件符合使用條件最基本的是鍛件的組織和機械性能。而保證鍛件組織和機械性能合格的主要手段是正確制訂并嚴(yán)格控制鍛造工藝過程。泉州鍛圓鍛件組織它包括鍛件的低倍組織和高倍組織。低倍組織用以檢査鍛件的流線分布和判斷鍛件中的各種冶金缺陷。高倍組織包括鍛件在最終熱處理狀態(tài)下的顯微組織、晶粒度、純潔度等項目。泉州鍛圓鍛件的機械性能根據(jù)鍛件的不同用途,對其機械性能的各項指標(biāo)要求也不同。鍛件的室溫機械性能,如強度指標(biāo)、塑性指標(biāo)、沖擊韌性、硬度、疲勞強度、斷裂韌性等的要求,將因材料和鍛件用途的不同而不同。
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)泉州鍛圓具有高的淬透性和高的韌性;(2)泉州鍛圓優(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??;(7)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。