泉州20-40Cr合金結構鋼模具鋼材5CrMnMo是在中碳鋼的基礎上主要加入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。泉州20-40Cr合金結構鋼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度和高耐磨性的各種類型鍛?!ひ箜g性較高時,可采用電渣重熔鋼5CrMnMo鋼中碳含量保持在0.40%~0.60%,可獲得較高的強度與耐熱疲勞強度、一定的硬度與耐磨性、良好的韌性鋼與導熱性。
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20-40Cr合金結構鋼具有高的淬透性和高的韌性;(2)泉州20-40Cr合金結構鋼優(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)熱處理的變形小;(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)上的重要構件。
泉州20-40Cr合金結構鋼20#是20鋼的簡易寫法,屬鋼材中的一種材質(zhì)。該鋼屬于優(yōu)質(zhì)低碳碳素鋼,冷擠壓、深談淬硬鋼。該鋼強度低,韌性、塑性和焊接性均好??估瓘姸葹?53-500MPa,伸長率≥24%。正火可促進該鋼球化,細化大塊狀先共析鐵素體,改進小于160HBS毛坯的切削性能。 該鋼模具零件工藝路線為:下料→鍛造模坯→退火→機械粗加工→冷擠壓成型→再結晶退火→機械精加工→滲碳→淬火、回火→研磨拋光→裝配。泉州20-40Cr合金結構鋼冷壓毛坯軟化處理規(guī)范 溫度700~720℃,保溫時間8~15h,再以50~100℃/h的冷速,隨爐降至溫度≤550~600℃,出爐空冷。處理前硬度≤143HBS,軟化后硬度≤131HBS。淬火規(guī)范 溫度910℃±10℃,10%NaCl鹽水冷卻。
泉州20-40Cr合金結構鋼鍛造余熱正火(退火)是鍛件成形后,當溫度高于Ar3(對亞共析鋼)時,進入正火爐、冷卻箱或退火爐內(nèi)進行正火或控制冷卻,得到正火組織。泉州20-40Cr合金結構鋼由于鍛造加熱溫度高,采用此方法處理后鍛件的晶粒較粗,一般用于預備熱處理,不適用對于晶粒度有較高要求的鍛件。同時,處理后得到的組織為珠光體+鐵素體平衡組織,粗晶粒在后續(xù)熱處理中不存在組織遺傳,晶粒可重新細化。
泉州20-40Cr合金結構鋼根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,合金結構鋼的冶煉,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。鋼錠應緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時,應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℃以上時應快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件,應采取措施消除內(nèi)應力和白點。泉州20-40Cr合金結構鋼調(diào)質(zhì)鋼應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)最后精加工才能進行氮化。