GR模具鋼
為使GR鋼材料具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能,除了選用合理的規(guī)格形態(tài)(市場上以GR鋼板材、GR鋼棒材、GR鋼管材、GR鋼線材、GR鋼帶材等規(guī)格多見),熱處理工藝往往是必不可少的。與其他加工工藝相比,GR鋼熱處理一般可以通過不改變GR鋼材料化學成分等方式來得到所需的性能。GR鋼熱處理工藝分類如下:
GR鋼整體熱處理——GR鋼退火————包括不完全/完全退火和等溫退火、球化退火、去應力退火。
GR鋼整體熱處理——GR鋼正火————主要是提高低碳GR鋼鋼的力學性能,改善切削加工性。
GR鋼整體熱處理——GR鋼淬火————淬火介質(zhì)有鹽水淬,水淬和油淬。
GR鋼整體熱處理——GR鋼回火————常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等
GR鋼整體熱處理——GR鋼調(diào)質(zhì)————為了獲得一定的GR鋼強度和韌性
GR鋼整體熱處理——GR鋼時效————以提高GR鋼合金的硬度、強度或電性磁性等
GR鋼化學熱處理——GR鋼滲碳————滲碳根據(jù)滲劑的聚集態(tài)的不同分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳三種。
GR鋼化學熱處理——GR鋼滲氮————常用的是氣體滲氮和離子滲氮。
GR鋼化學熱處理——GR鋼滲金屬———
GR鋼表面熱處理——GR鋼火焰淬火——主要技術(shù)參數(shù)是GR鋼表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。
GR鋼表面熱處理——GR鋼感應加熱——零件如果局部硬度要求較高時選擇此處理。
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不管是通過何種熱處理工藝來改變GR鋼材料性能,都與GR鋼化學成分息息相關(guān),所以掌握其標準值,至關(guān)重要。上海牧巖合金銷售GR鋼材料具有多年經(jīng)驗,對各國各行業(yè)的標準規(guī)范了如指掌,讓我們從牧巖合金官方數(shù)據(jù)里摘抄出來吧:
4Cr3Mo3W4VNb鋼代號為GR鋼,屬研制的新型鎢鉬系高熱強性熱作模具鋼,4Cr3Mo3W4VNb鋼是現(xiàn)有熱作模具鋼中高溫強度較高,熱穩(wěn)定性較好,并具有良好抗冷熱疲勞性能的鋼種。4Cr3Mo3W4VNb(GR)鋼中加入了適當比例的Cr、Mo和V,又加入4%W,所以該鋼的高溫強度和熱穩(wěn)定性得到進一步提高,使鋼在具有良好的淬透性和足夠的高溫強度及熱穩(wěn)定性的同時,還具有良好的抗冷熱疲勞性能及適當?shù)乃苄院晚g性。4Cr3Mo3W4VNb(GR)鋼中還加入了微量Nb,降低了鋼的過熱敏感性,使含量較高的W、Mo等合金碳化物在較高的淬火溫度下更完全地溶入基體中,進一步提高了鋼的高溫強度、高溫硬度、回火穩(wěn)定性和耐磨性,但又不至晶粒粗大。
4Cr3Mo3W4VNb(GR)鋼亦屬于一種高熱強性基體鋼,該鋼當初是針對精密鍛造、高速鐓鍛和熱擠壓等熱形變模具而研制的,此類模具要求模具材料具備高的高溫強度,良好的熱穩(wěn)定性和抗冷熱疲勞性,適當?shù)乃苄院晚g性,良好的淬透性和熱傳導性。
(1)化學成分
GR鋼化學成分(質(zhì)量分數(shù)) (%)
C
Si
Mn
Mo
Cr
W
V
Nb
0.37~0.47
≤0.50
≤0.50
2.50~3.00
2.50~3.50
3.50~4.50
1.20~1.40
0.10~0.20
注:凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼(不銹鋼滲氮前需去除工件表面的鈍化膜,對不銹鋼、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮. 滲氮后零件雖然具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度,但只是表面很薄的一層(鉻鉬鋁鋼于500--540C經(jīng)35--65h滲氮層深只達0.3--0.65mm) .必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發(fā)揮滲氮的較大作用。
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GR鋼熱處理是通過加熱、保溫和冷卻的手段來實現(xiàn),若是此三種手段把握不好就會出現(xiàn)以下常見問題:
1.過熱
——過熱GR鋼組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱,GR鋼鋼的晶體粗大,會導致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,軸承的壽命也降低。過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。
2.欠熱
——淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產(chǎn)生超過標準規(guī)定的托氏體組織,稱為欠熱組織,它使GR鋼硬度下降,耐磨性急劇降低,影響GR鋼材料壽命。
3.淬火裂紋
——造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急,熱應力和金屬質(zhì)量體積變化時的組織應力大于GR鋼鋼材的抗斷裂強度;工作表面的原有缺陷(如表面微細裂紋或劃痕)或是GR鋼鋼材內(nèi)部缺陷(如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等)在淬火時形成應力集中;嚴重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時回火;前面工序造成的冷沖應力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等??傊斐纱慊鹆鸭y的原因可能是上述因素的一種或多種,內(nèi)應力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象,明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。
4.熱處理變形
——GR鋼在熱處理時,存在有熱應力和組織應力,這種內(nèi)應力能相互疊加或部分抵消,是復雜多變的,因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以GR鋼熱處理變形是難免的。
5.表面脫碳
——GR鋼在熱處理過程中,如果是在氧化性介質(zhì)中加熱,表面會發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分數(shù)減少,造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過較后加工的留量就會使零件報廢。GR鋼表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準,可做仲裁判據(jù)。
6.軟點
——由于加熱不足,冷卻不良,淬火操作不當?shù)仍蛟斐傻腉R鋼表面局部硬度不夠的現(xiàn)象稱為淬火軟點。它象表面脫碳一樣可以造成表面GR鋼耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。
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GR鋼材料熱處理的重要性,通過上文的剖析后凸顯無疑。當然GR鋼材料的熱處理只是一種方法來改變GR鋼材料的化學成分/硬度/密度等性能;我們?yōu)榱吮苊獠牧系倪€會考慮GR鋼材料的市場規(guī)格與價格,包括但不限于GR鋼板/管/棒/帶/線等。其實這些都可以到上海牧巖合金,一站式解決,趕緊致電400-880-6743吧。
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