大截面非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼的研制.pdf

1、為了有效地降低成本，縮短生產(chǎn)周期，采用非調(diào)質(zhì)生產(chǎn)工藝替代淬火+回火的調(diào)質(zhì)工藝生產(chǎn)大截面塑料模具鋼，試驗(yàn)室首先對(duì)尺寸為300mm×300mm×300mm模塊冷卻時(shí)的溫度進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)ANSYS軟件對(duì)工廠生產(chǎn)300mm×800mm，重9噸的模塊心部溫度進(jìn)行估測(cè)，然后合金成分設(shè)計(jì)并煉制八組試驗(yàn)鋼，采用硬度計(jì)、光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡(TEM)研究試制的八組試驗(yàn)鋼在鍛造后空冷和砂冷兩種條件下冷卻時(shí)的宏觀硬度和顯微組織情況，進(jìn)而采用熱分析儀D

2、SC、Formastor-Digital全自動(dòng)相變儀和 Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)分別研究篩選出的SWFT8鋼、最后檢測(cè)了寶鋼股份特殊鋼分公司生產(chǎn)的尺寸為300mm×800mm，重9噸的SWFT模塊性能，得到研究結(jié)果如下： 1. 300mm×300mm×300mm模塊空冷時(shí)，在600～850℃，心部的冷卻速度為5℃/min，風(fēng)冷時(shí)為7.5℃/min，ANSYS軟件對(duì)截面300mm×800mm，重9噸實(shí)際生產(chǎn)模塊溫度場(chǎng)進(jìn)

3、行計(jì)算，推測(cè)其600℃時(shí)心部冷卻速度為2.8℃/min。試驗(yàn)煉制的8種SWFT鋼通過(guò)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(jié)合SWFT8鋼以2～5℃/min緩慢冷卻的熱分析結(jié)果和組織觀察得出生產(chǎn)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(yīng)滿足[C]≥0.27％、Mn(當(dāng)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(shí)SWFT8鋼的Ac3=815℃，Ac1=720℃，Ms=325℃，Mf=170℃。建議生產(chǎn)SWFT鋼模塊始鍛溫度在1100～1150℃，采用兩道次變形時(shí)，第二道次的變形溫度為900℃時(shí)的變形量不少于25％。 3.非調(diào)質(zhì)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(qiáng)度σb

5、為1275MPa，伸長(zhǎng)率δ為14.7％，斷面收縮率ψ為33.2％。 4.在車削速度為39m/min時(shí)，SWFT8鋼同45＃鋼切削力接近，而在78.5m/min時(shí)切削，SWFT8鋼的切削力明顯小于45＃鋼。同時(shí)在19.6m/min和34m/min下切削時(shí)，SWFT8鋼的刀片磨損明顯小于45＃鋼。 5.SWFT8鋼在650℃和670℃回火時(shí)，硬度隨時(shí)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(biāo)硬度34～36HRC。經(jīng)過(guò)620℃15h回火調(diào)整硬度至34HRC的SWFT8鋼力學(xué)性能如下：抗拉強(qiáng)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(chǎn)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