42CrMo鋼材屬于超高強(qiáng)度鋼,具有高強(qiáng)度和韌性,淬透性也較好,無明顯的回火脆性,調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力,低溫沖擊韌性良好。42CrMo鋼材適宜制造要求一定強(qiáng)度和韌性的大、中型
塑料模具。
碳 C :0.38~0.45%
硅 Si:0.17~0.37%
錳 Mn:0.50~0.80%
硫 S :允許殘余含量≤0.035%
磷 P :允許殘余含量≤0.035%
鉻 Cr:0.90~1.20%
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.30%
銅 Cu:允許殘余含量≤0.30%
鉬 Mo:0.15~0.25%
硬度 :退火,147~241HB, 42CrMo
42CrMo力學(xué)性能:
抗拉強(qiáng)度σb (MPa):≥1080(110)
屈服強(qiáng)度 σs (MPa):≥930(95)
伸長率 δ5 (%):≥12
斷面收縮率ψ (%):≥45
沖擊功 Akv (J):≥63
硬度 :≤217HB
為提高模具壽命達(dá)到80萬模次以上,可對預(yù)硬鋼實(shí)施淬火加低溫回火的加硬方式來實(shí)現(xiàn)。淬火時(shí)先在500-600℃預(yù)熱2-4小時(shí),然后在850-880℃保溫一定時(shí)間(至少2小時(shí)),放入油中冷卻至50-100℃出油空冷,淬火后硬度可達(dá)50-52HRC,為防止開裂應(yīng)立即進(jìn)行200℃低溫回火處理,回火后,硬度可保持48HRC以上。
42CrMo鋼材的中性鹽浴滲釩處理工藝,42CrMo鋼材經(jīng)中性鹽浴滲釩處理可獲得碳化物滲層。
一、碳釩化合物,該滲層組織均勻,具有良好的連續(xù)性和致密性,厚度均勻,結(jié)構(gòu)致密,具有很高的顯微硬度和較高的耐磨性,表面硬度、耐磨性及抗粘著性等性能大幅度提高。
二、VC在奧氏體中的溶解度比它在鐵索體中的溶解度高,隨著溫度的降低,VC從鐵索體中析出,使合金強(qiáng)化及晶粒細(xì)化,化合物層表現(xiàn)出較高的硬度。 42CrMo鋼材屬于高碳高鉻萊氏體鋼, 碳化物含量高,約占20 % ,且常呈帶狀或網(wǎng)狀不均勻分布,偏析嚴(yán)重, 而常規(guī)熱處理又很難改變碳化物偏析的狀況, 嚴(yán)重影響了鋼的力學(xué)性能與模具的使用壽命。而碳化物的形狀、大小對鋼的性能也有很大的影響, 尤其大塊狀尖角碳化物對鋼基體的割裂作用比較大,往往成為疲勞斷裂的策源地,為此必須對原材料軋制鋼材進(jìn)行改鍛,充分擊碎共晶碳化物,使之呈細(xì)小、均勻分布, 纖維組織圍繞型腔或無定向分布, 從而改善鋼材的橫向力學(xué)性能。
鍛造時(shí)對鋼坯從不同方向進(jìn)行多次鐓粗和拉拔,并采用“二輕一重”法鍛造,即坯料始鍛時(shí)要輕擊,防止斷裂,在980~1 020 ℃中間溫度可重?fù)? 以保證擊碎碳化物, 42CrMo鋼材未改鍛,采用固溶雙細(xì)化處理 ,即500 ℃及800 ℃左右二級(jí)預(yù)熱,1 100~1 150 ℃固溶處理,淬入熱油或等溫淬火,750 ℃高溫回火,機(jī)加工后960 ℃加熱油冷后進(jìn)行最終熱處理, 也可使碳化物細(xì)化、棱角圓整化,晶粒細(xì)化。
方案 | 淬火溫度 /℃ | 回 火 | | | |
用 途 | 加熱溫度/℃ | 介質(zhì) | 硬度HRC | | |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ | 1020~1040 | 消除應(yīng)力 去除應(yīng)力,降低硬度 去除應(yīng)力,降低硬度 | 150~170 200~275 400~425 | 油或硝鹽 — — | 61~63 57~59 55~57 |
Ⅳ Ⅴ Ⅵ | 1115~1130 | 去除應(yīng)力及形成二次硬化 去除應(yīng)力及形成二次硬化 去除應(yīng)力及形成二次硬化 | 510~520℃多次回火 -78℃冷處理 加510~520℃一次回火 -78℃冷處理加一次510~520℃回火,再-78℃冷處理 | — — — | 60~61 60~61 61~6 |
方案 | 第一次預(yù)熱/℃ | 第二次預(yù)熱/℃ | 淬火溫度/℃ | 冷 卻 | 在介質(zhì)中冷卻 | 介質(zhì)溫度/℃ | 介質(zhì) | 硬度 (HRC) |
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ | 550~660 | 840~860 | 950~1000 1020~1040 1020~1040 1115~1130 1115~1130 | 油 油 熔融硝鹽 油 熔融硝鹽 | 20~60 20~60 400~550 20~60 400~450 | 至室溫 至油溫 5~10min 至油溫 5~10min | 空冷 空冷 空冷 空冷 空冷 | 58~62 62~63 62~63 42~50 42~50
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