防爆尖嘴鉗鍛模復(fù)合強(qiáng)化處理四項:
防爆尖嘴鉗熱鍛模外形盡寸150mm×95mm×110mm原用5CrMnMo鋼制造,,經(jīng)常規(guī)熱處理使用壽命僅0.4~0.5萬件,。主要失效形成:早期脆斷---裂紋源發(fā)生在型腔應(yīng)力集中底角;熱疲勞裂紋產(chǎn)生在激冷激熱 劇烈的型腔凸臺邊緣部位,。其次為型腔軟塌,、塑性變形及磨損等早期失效,。
試驗表明,選用4Cr2NiMoV鋼新型熱作模具電渣鋼經(jīng)改鍛后進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)化熱處理,,其使用壽命為4~5萬件,,提高9~10倍,有顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,。4Cr2NiMo電渣鋼的鍛造,。電渣鋼具有純潔度高,,雜質(zhì)少,化學(xué)成分與組織均勻,,晶粒細(xì)等向性能與鍛造性能好等特點,。
首先將電渣鋼錠開坯軋制成ф80~ф100mm圓鋼,下料取鍛造比≤2~3,。鍛造不僅獲得所需鍛坯形狀尺寸,,更主要的是改善組織性能,尤其細(xì)化心部組織,,因模具型腔正處于心部,,促使材料縱向力學(xué)性能與橫向性能基本一致。
采用輕----重----輕鍛造法,。
坯料低溫入爐,,二級預(yù)熱,一級預(yù)熱550~650℃,,保溫1.5~2.0h,二級預(yù)熱溫度850~900℃,,保溫2min/mm,預(yù)熱保溫后逐漸向高溫區(qū)遞進(jìn),,緩慢升溫與至1120~1150℃,,保溫1.0~1.5min/mm.鍛坯加熱過程應(yīng)均勻、充分透燒,、勤翻動,、勤掉頭,嚴(yán)防出現(xiàn)"表熟里生,、里熟表生,、陰陽面、兩頭黑中間白"等"夾生"加熱缺陷,。
始鍛溫度1070~1100℃,,輕錘慢打,小鍛造比,,少變形量,,鐓粗、拔長,、鍛六萬,、滾圓為主,避免重?fù)?、連擊,,防因組織過熱而鍛裂。
中間溫度1000~1070℃是鍛造 佳時機(jī),,鍛坯塑性好,,不易過熱,,應(yīng)加大鍛造比,加大變形量,,可重?fù)?、連擊,盡量鍛透,,改善內(nèi)部組織,。
接近終鍛溫度900~1000℃,,因溫度低,,塑性差,鍛造變形拉力大,,應(yīng)輕錘慢打,,小鍛造比,少變形量,,防鍛裂,。
經(jīng)四鐓四拔雙十字形變向鍛造, 后使鍛造纖維組織圍繞型腔分布,,達(dá)到優(yōu)質(zhì)鍛坯技術(shù)條件,。
鍛坯緩冷后進(jìn)行球化退火,鍛坯在電爐加熱,,低溫入爐,,隨爐升溫至810~820℃,保溫3~4h,保溫后隨爐冷至≤400℃以下出爐空冷,,獲得球狀珠光體組織,,硬度HB160~180,既是 終淬火的理想預(yù)處理組織,,又有良好冷切削加工性能,。
1 復(fù)合強(qiáng)化處理工藝性能試驗
(Ⅰ)馬氏體/下貝氏體強(qiáng)韌化處理 上述試驗表明,選用950~960℃淬火加熱溫度能使合金碳化物和合金元素較充分溶入奧氏體中,,使奧氏體充分合金化,,保持9.0~9.5級較細(xì)奧氏體晶粒。淬火加熱是在經(jīng)充分脫氧的50%BaCl2+50%NaCl中性鹽浴爐中進(jìn)行,。加熱保溫后油冷1~2min后轉(zhuǎn)入50%NaNO3+50%KNO3雙硝鹽浴等溫60~90min,獲得隱晶馬氏體+20%下貝氏體雙相組織,,下貝氏體有較高強(qiáng)度與韌性配合。
(Ⅱ)多次高溫回火 熱鍛模淬火后在620~640OC×1.0~1.5h×2次高溫回火,,獲得所需基體組織與性能,。在高溫回火冷卻過程中析出彌散細(xì)小Cr7C3、MoC,、V4C3和VC產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化,,發(fā)生二次硬化作用,,有較高強(qiáng)韌性、耐磨性,。淬火后及時回火,,消除淬火應(yīng)力,防止應(yīng)力擴(kuò)展,;較長時間回火,,提高抗斷裂韌性;多次高溫回火,,促使淬火殘余奧氏體充分轉(zhuǎn)變,,穩(wěn)定組織,穩(wěn)定尺寸,;合理選擇回火溫度,,得到所需組織與性能、高強(qiáng)韌性基體,,基體硬度HRC39~41,。
(Ⅲ)S-O-C-N-B 五元共滲透 五元共滲可大幅度提高模具表面滲層硬度、耐磨性,、紅硬性,、抗疲勞、抗粘結(jié),、抗咬合,、抗腐蝕、抗擦傷和抗剝落等性能,。共滲溫度580~590OC×3~4h,同時起到第三次回火作用,。五元共滲在滴注式氣體密封井式爐中進(jìn)生,爐壓控制在13.42~14.40PaH2O柱,。共滲劑配方:100mlHCONH2+1400mlH2O+500g(NH2)CO+15gH3BO3+108(NH2)CS,。共滲溫度下,各滲劑主要化學(xué)反應(yīng)式:
4HCONH2→4[N]+2[C]+4H2+2CO,;
(NH2)CO→CO+2H2+2[N],,
2CO→CO2+[C];
2H3BO3→B2O3+3H2O,,
B2O3→3[C]+2[B]+3[O],;
(NH2)CS→2[N]+[S]+[C]+2H2;
H2O→[O]+H2,。
上式化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的活性[S],、[O]、[C]、[N],、[B]原子被金屬表面吸收并向金屬內(nèi)部擴(kuò)散,,形成五元共滲層組織。 表層由FeS,、Fe3O4,、Fe3BO4組成,厚約1~3μm,質(zhì)軟,,起固體潤滑劑作用,,降低摩擦系數(shù);次表層主要由Fe3N和ε相組成,,厚約4~6μm,鋃嵌著高硬度彌散"C",、"N"化合物,硬度Hv1120~1160,具有高耐磨性,;再往內(nèi)為擴(kuò)散層,,厚約0.45~0.55mm,分布著大量"C"、"N",、"B"合金化合物彌散顆粒和"N"化合物等彌散強(qiáng)化相和含"C"、"N"馬氏體硬化層,,硬度較高Hv950~1100,,耐磨性好,磨損抗力強(qiáng),?;衔飳印U(kuò)散層與基體結(jié)合牢固,,抗剝落性強(qiáng),,表硬內(nèi)剛,賦予尖咀鉗熱模高壽命,。推廣應(yīng)用新型4Cr2NiMoV電渣鋼復(fù)合強(qiáng)化處理新技術(shù),,有顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
產(chǎn)品標(biāo)簽:防爆工具 防爆扳手 特種工具 防磁工具