青島20合金結(jié)構(gòu)鋼熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;青島20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
(1)青島20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)青島20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到的最高硬度,它主要取決于馬氏體的含碳量。
青島20合金結(jié)構(gòu)鋼偏析是鋼液選分結(jié)晶和鋼錠凝固過程的必然結(jié)果,鋼錠越大,偏析及縮孔等缺陷越嚴重。中國一重在用平均C含量為0.62%的459t鋼錠研制支承輥時,曾在靠近冒口端的輥身部位發(fā)生斷裂。經(jīng)對斷裂部位宏觀形貌分析,發(fā)現(xiàn)二次縮孔嚴重,冒口下部的C含量竟高達1.16%,接近標準值的2倍。青島20合金結(jié)構(gòu)鋼為了解決這一難題,發(fā)明了鋼錠二次補澆技術(shù),使冒口下部的C含量降至0.8%左右,成功制造出5m、5.5m支承輥用超大型鋼錠。
青島20合金結(jié)構(gòu)鋼咬合抗力實際就是發(fā)生“冷焊”時的抵抗力。該性能對于模具材料較為重要。青島20合金結(jié)構(gòu)鋼試驗時通常在干摩擦條件下,把被試驗的工具鋼試樣與具有咬合傾向的材料(如奧氏體鋼)進行恒速對偶摩擦運動,以一定的速度逐漸增大載荷,此時,轉(zhuǎn)矩也相應增大,該載荷稱為“咬合臨界載荷”,臨界載荷愈高,標志著咬合抗力愈強。
鋼中化學成分與雜質(zhì)漫衍的不勻稱征象,稱為偏析。普通將高于平衡成分者,稱為正偏析,低于平衡成分者,稱為負偏析。尚有宏觀偏析,如區(qū)域偏析與微觀偏析,如枝晶偏析,晶間偏析之分。青島20合金結(jié)構(gòu)鋼區(qū)域偏析:屬于宏觀偏析,是由鋼液在凝集歷程中選定結(jié)晶,溶解度變更和比重迥異惹起的。青島20合金結(jié)構(gòu)鋼枝晶偏析:屬于微觀偏析。樹枝狀結(jié)晶與晶間微區(qū)成分的不勻稱性,大概惹起構(gòu)造性能的不勻稱漫衍。接納掃描電鏡(SEM)、波譜儀(WDS)、能譜儀(EDS)進行微區(qū)調(diào)查和成分說明能夠檢出并闡明緣故,普通經(jīng)歷高溫分散加熱,鍛壓合理變形與勻稱化熱處理能夠消除或減輕其不良影響。
青島20合金結(jié)構(gòu)鋼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。青島20合金結(jié)構(gòu)鋼Mo元素可減少回火脆性和細化晶粒。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。