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5crnimo锻造温度,5CrNiMo钢大型热锻模复合强化工艺研究
5CrNiMo钢采用复合加强工艺:镀镍→希土渗硼→预冷淬火→高温回火显著提高了表面硬度、高温抗氧化、冷热疲劳和耐磨性。生产应用说明,5CrNimo钢通过上述复合加强解决方案制造大型热锻磨具,可以大大提高其使用寿命。
热锻磨具在工作过程中,当热金属被强制成型时,模面被明显摩擦并承受400~600℃的工作温度还应承受较大的冲击力(或挤压力)。另一方面,它还应受到喷涂凹模冷却液的冷却作用,使磨具处于冷热状态,导致模具工作表面出现冷热疲劳裂纹(裂纹)。因此,制作热锻模的钢应具备:400~在600℃的高温下具有足够的强度、韧性和耐磨性(400℃)~50HRC);还规定大型锻造模具应具有较强的淬透性,以提高热处理后模具的整体性能。5CrNiMo钢具有良好的韧性和耐磨性,在500~600℃时物理性能基本不降低,淬透性好,常用于制造大中型热锻模。但基本热处理后的5Crnimo钢耐热性和强度较低,不能满足大型冲压机磨具对特性的更高要求。由于严重的热磨损和热裂纹,在应用中往往无效。经过多次实验,复合加固工艺的选择大大提高了其强度、强度、耐磨性、高温抗氧化性和冷热疲劳抗性。
实验材料为5CrNiMo钢,其成分为(质量浓度,%):0.50~0.55C,0.60~0.80Cr,0.50~0.80Mn,0.15~0.30Mo,1.40~1.80Ni,≤0.40Si。钢材由圆棒锻造而成,经球化退火加工后,再经机械制作而成,根据钼丝切割从胚料中提取100毫米×30mm×30毫米试件。
通过以下复合加固工艺解决试件:镀镍→希土渗硼→预冷淬火→高温回火。化学镀镍镀液由硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、醋酸钠组成,pH=4~5.镀液操作温度80~90℃。将化学镀镍后的工件放入粉状渗硼剂中装载,由B4C组成、KBF4、Sic和一点RE(4%)~5%)构成共渗温度850~900℃。用HV-120维氏硬度计检测试件表面硬度;用增重法测量试件550℃抗氧化;用显微裂纹观察700℃~室温冷热疲劳性能;MM200磨损试验机损坏功能试验。