用3Cr2W8V热作模具钢制造的压铸模的热处理工艺
压铸模具因需与金属直接接触并在压力下成型,故需具备高温强度、优异的抗热疲劳性能、高导热率及良好的耐腐蚀性。3Cr2W8V钢作为一种过共析钢,经过锻造加工成型。其合金元素导致共析点偏移,形成了过共析结构。该钢的热处理工艺概述如下:
1、不完全退火处理:针对锻造后的毛坯进行,旨在均匀化内部组织,降低硬度,为后续切削加工和更终热处理做好组织准备。具体工艺为:将工件随炉加热至830~850℃,保温至内外均匀受热后,以40℃/h的速度冷却至600℃后出炉空冷。退火后的组织为珠光体与碳化物的混合物,硬度范围在207~255HB。
2、淬火温度的选择:与压铸模具的使用条件密切相关。提高淬火温度能显著提升钢的热硬性,但导热性会相应降低。淬火与回火温度对硬度的影响可通过实验数据得出,通常1100℃淬火与550℃高温回火可获得更大硬度,加热速率一般为0.3~0.4min/mm。淬火与回火温度的具体选择需根据模具的具体需求来定。
对于要求高韧性和高强度的模具,推荐采用较低的淬火温度(1050~1100℃)。
对于热硬性要求较高的模具,则选择较高的淬火温度(1100~1150℃),常用油冷方式,淬火组织为马氏体、少量残余奥氏体和粒状碳化物。
对于结构复杂的模具,为防止开裂,可采用350℃等温淬火。
小型模具则推荐560~580℃进行一次或多次分级淬火后空冷,以减少变形,出炉后可适当预冷。
3、高温回火:根据技术要求确定合理的回火温度,通常分为560~600℃和580~620℃两类,保温时间为1~1.5min/mm,硬度保持在402~474HB。回火后的组织为回火马氏体、少量残余碳化物和粒状碳化物。高温回火的目的一方面是促使残余奥氏体充分转变,另一方面是进一步消除淬火马氏体产生的残余应力。
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