大截面非調質塑料模具鋼的研制.pdf

1、為了有效地降低成本，縮短生產周期，采用非調質生產工藝替代淬火+回火的調質工藝生產大截面塑料模具鋼，試驗室首先對尺寸為300mm×300mm×300mm模塊冷卻時的溫度進行測量，并通過ANSYS軟件對工廠生產300mm×800mm，重9噸的模塊心部溫度進行估測，然后合金成分設計并煉制八組試驗鋼，采用硬度計、光學顯微鏡和透射電子顯微鏡(TEM)研究試制的八組試驗鋼在鍛造后空冷和砂冷兩種條件下冷卻時的宏觀硬度和顯微組織情況，進而采用熱分析儀D

2、SC、Formastor-Digital全自動相變儀和 Gleeble-3800熱模擬試驗機分別研究篩選出的SWFT8鋼、最后檢測了寶鋼股份特殊鋼分公司生產的尺寸為300mm×800mm，重9噸的SWFT模塊性能，得到研究結果如下： 1. 300mm×300mm×300mm模塊空冷時，在600～850℃，心部的冷卻速度為5℃/min，風冷時為7.5℃/min，ANSYS軟件對截面300mm×800mm，重9噸實際生產模塊溫度場進

3、行計算，推測其600℃時心部冷卻速度為2.8℃/min。試驗煉制的8種SWFT鋼通過鍛造后空冷和砂冷篩選出的SWFT8鋼淬透性高、硬度均勻性好，其硬度在以上兩種狀態(tài)下為41.5～44HRC。SWFT8鋼砂冷組織為粒狀貝氏體和上貝氏體。結合SWFT8鋼以2～5℃/min緩慢冷卻的熱分析結果和組織觀察得出生產截面300mm×800mm、重9噸的SWFT鋼模塊空冷條件下心部和表面硬度差異在3HRC以下應滿足[C]≥0.27％、Mn(當量)=M

4、n+Cr+Mo+Cu+V+Ni/2+10(Nb-0.02)+XB≥3.1％。 2.奧氏體化溫度為920℃時SWFT8鋼的Ac3=815℃，Ac1=720℃，Ms=325℃，Mf=170℃。建議生產SWFT鋼模塊始鍛溫度在1100～1150℃，采用兩道次變形時，第二道次的變形溫度為900℃時的變形量不少于25％。 3.非調質狀態(tài)下的SWFT8鋼橫向沖擊功為47.2J，縱向沖擊功為54.7J，橫縱比為0.863，抗拉強度σb

5、為1275MPa，伸長率δ為14.7％，斷面收縮率ψ為33.2％。 4.在車削速度為39m/min時，SWFT8鋼同45＃鋼切削力接近，而在78.5m/min時切削，SWFT8鋼的切削力明顯小于45＃鋼。同時在19.6m/min和34m/min下切削時，SWFT8鋼的刀片磨損明顯小于45＃鋼。 5.SWFT8鋼在650℃和670℃回火時，硬度隨時間變化下降很快，而在600℃和620℃回火，硬度下降較為緩慢，容易控制。在1

6、5～30h可以控制在目標硬度34～36HRC。經過620℃15h回火調整硬度至34HRC的SWFT8鋼力學性能如下：抗拉強度σb為1100 MPa，延伸率δ為17.5％，斷面收縮率ψ為55.6％。橫向沖擊功為50.4J，縱向沖擊功為58.3J，橫縱比為0.864。 6.寶鋼股份特殊鋼分公司生產300mm×800mm×5500mm的SWFT鋼硬度分布在36～38.5HRC，心部和表面組織相同，均為貝氏體，在600℃和620℃分別回