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634CrW2Si钢:含钨模具钢的典型特性及应用

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:材料的特性4CrW2Si钢属于含钨模具钢,是一种典型的铬钨系抗冲击工具钢,也是目前世界各国通用的冷、热作模具钢。化学成分根据标准GB/T 1299—2000,该钢的化学成分:C0.35%~0.45%、Si0.80%~1.10%、Mn≤0.40%、Cr1.10%~1.30%、W2.00%~2.50%。参考对应牌号中国GB标准牌号4CrW2Si、中国台湾CNS标准牌号SKS41、日本JIS标准牌号SKS41、韩国KS标准牌号STS41、俄罗斯ГОСТ标准牌号4ХН2С。回火温度430~470℃,空气炉或熔融碱、硝盐加热,空冷,硬度≥45~50HRC。

634CrW2Si钢:含钨模具钢的典型特性及应用

(1)材料的特性

4CrW2Si钢属于含钨模具钢,是一种典型的铬钨系抗冲击工具钢,也是目前世界各国通用的冷、热作模具钢。该钢碳含量低,强韧性高,可锻性良好,淬硬性较差。该钢是在铬硅钢的基础上加入质量分数为2.00%~2.50%的W而成的,有助于在淬火时保持比较细的晶粒,这就有可能在回火状态下获得较高的韧性,并提高耐回火性,该钢还具有一定的淬透性和高温强度。

该钢锻坯,通常需要在锻后进行缓慢退火、充分软化,但对后续加工表面粗糙度不利。该钢高温时有较好的强度和硬度,且韧性较高,但加热时脱碳敏感性强,对淬火变形难以控制。

渗碳淬火外硬内韧,承载能力及耐磨性均胜过低淬透性冷作模具钢。当淬火温度为950℃时,钢的淬透性、淬硬性最好,模具的耐磨性、抗压性最佳,比860~880℃淬火的模块使用寿命有大幅度的提高。

该钢经920℃渗碳后直接加热淬火,零件的表面硬度以及热稳定性将显著提高,棱角处的承载能力可提高1~2倍,并能保持抗弯强度>4000MPa的高强度水平。

(2)供货状态

供货品种为热轧材、锻材、冷拉材和冷拉钢丝。

未退火态,硬度388~302HBW,金相组织为托氏体。

退火态,硬度255~207HBW,金相组织为粒状珠光体+少量碳化物

(3)化学成分

根据标准GB/T 1299—2000,该钢的化学成分(质量分数):C0.35%~0.45%、Si0.80%~1.10%、Mn≤0.40%、Cr1.10%~1.30%、W2.00%~2.50%。

(4)参考对应牌号

中国GB标准牌号4CrW2Si、中国台湾CNS标准牌号SKS41、日本JIS标准牌号SKS41、韩国KS标准牌号STS41、俄罗斯ГОСТ标准牌号4ХН2С。

(5)临界点温度(近似值)

Ac1=780℃。

(6)热加工规范

加热温度1150~1180℃,开始温度1130~1160℃,终止温度≥800℃,缓冷(砂冷或坑冷)。

(7)等温退火规范

退火温度750~760℃,保温8~10h,再以10~20℃/h的冷速缓冷至≤650℃,出炉空冷,硬度≤241HBW,可获得较好的可加工性。(www.xing528.com)

(8)钢坯高温回火软化规范

回火温度730~750℃,保温8~10h,硬度≤228HBW。可用于含钨模具钢毛坯的软化处理。

(9)淬火、回火规范

淬火温度860~900℃,20~40℃油冷,硬度≥55HRC。

回火温度200~250℃,油或熔融碱加热,空冷,硬度≥53~58HRC。

回火温度430~470℃,空气炉或熔融碱、硝盐加热,空冷,硬度≥45~50HRC。

(10)典型应用举例

1)用于制作承受高冲击载荷的工具,如冲载切边复合模、冷切用的剪刀工具。

2)渗碳淬火以后可用于制作重载冷冲模具、大中型重载冷镦冲头及精压模具。

3)该钢是目前世界各国通用的冷、热作模具钢。

4)用于制作冷剪金属的刀片、铲搓丝板的铲刀、冷冲裁和切边的凹模、顶头模和冲头、剪刀(重振动)等。

5)用作冷作模具时,采用较低的淬火温度(870~900℃)及低温或中温回火处理。

6)是各种冲剪工具、精压模、冷镦模的基本材料。

7)适用于剪切机刀片、冲击振动较大的风动工具。

8)适用于小型热作模具。

9)可用于压铸锌合金模具的型腔镶块材料和型芯材料锌合金(常用锌合金ZZnAl4-1、ZZnAl4-0.5、ZZnAl4)锌合金,使用硬度40~48HRC。

10)适用于中应力热锻模、受热低的压铸模。

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