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        4Cr5M oW VSi剪刃鋼的生產試制

        2018-11-15 12:52  瀏覽次數:
        4Cr5M oW VSi  剪刃鋼簡介
        4Cr5MoWVSi剪刃鋼為鉻系熱作模具鋼 ,其良好的抗疲勞性能特別適合用作溫度頻繁急劇變化的熱作模具鋼。同時該鋼具有優良的綜合力學性能 ,如 :良好的熱穩定性、抗回火穩定性、高硬度、高溫強度、良好的淬透性。這些優良的性能使該鋼的用途越來越廣泛。
        4Cr5MoWVSi剪刃鋼的冶煉難度和鍛造難度較大 ,是整個試制過程中最關鍵的階段。我公司通過制定合理的工藝路線及試制方案 ,采用各種工藝措施進行控制 ,目前已經試制成功并進行了批量生產 ,且產品質量穩定 ,各項性能檢測指標均完全滿足了技術條件要求。
        2 制訂生產試制路線和試制方案
        該鋼要求采用電爐冶煉 +電渣重熔的冶煉方法 ,具體化學成分見表 1。要求檢驗的項目有斷口、非金屬夾雜物、珠光體組織 ,退火硬度為≤ 269HBS。由于該鋼有非金屬夾雜物的要求 ,且其鍛造塑性不是很好 ,因此電爐冶煉和鍛造是生產試制的關鍵工序。
        根據以上技術要求 ,我們制訂了生產試制方案。其生產工藝路線為 :電爐冶煉 +精煉→澆注電極坯料→電極坯料退火→電渣重熔→加熱鍛造
        收稿日期 : 2007—07—02
        作者簡介 :岳喜軍 (1972 - ) ,男 ,工程師 ,現從事工模具鋼新產品開發研制工作。
        16
        smelting 2
        1 4Cr5M oW VSi鋼的化學成分 (質量分數 , %)
        Table 1 The chem ical composition
        of 4Cr5M oW VSi steel (mass fraction, %)
        C Si Mn P、S Cr Mo W V
        0. 35~ 0. 90~ 0. 20~ ≤ 4. 50~ 1. 00~ 1. 00~ 0. 40~ 0. 45 1. 20 0. 50 0. 030 5. 50 1. 50 1. 50 0. 60
        →鍛后熱處理→粗加工→檢驗→上交 ,同時對冶煉和鍛造工序進行了嚴格控制。
        3 生產試制
        3. 1 電爐冶煉
        采用氧化法冶煉 ,澆鑄電極。氧化期脫碳量應≥0. 30% ,并保證有足夠的氧化末期沸騰時間。當 [ P]合適 ,溫度適當時便可全扒渣 ,扒渣量一定大于 80% ,全扒渣時要求考慮增碳量。全扒渣后立即按一定比例加入 SiCa塊 ,隨后加入一定重量的石灰和螢石。渣形成后加入鉻鐵和硅粉 ,當鋼中 [ Si] ≥0. 20%時 ,可加入硅鐵調整硅含量。當脫氧良好 ,爐渣變白 ,鋼液溫度為 1 580~1 610 ℃時便可出鋼 ,出鋼同時開始吹氬。鋼包到 LF 工位后測溫 ,加 Si粉后加熱。隨后進行取樣和成分微調。當溫度、成分均勻即可吊包澆注。鋼錠熱送軋鋼分廠開坯。
        3. 2 軋制電極坯料
        4Cr5MoWVSi鋼錠的加熱工藝按圖 1所示曲線執行。
        鋼坯剪切后應立即送緩冷坑緩冷 ,保證裝坑量并及時扣蓋 ,緩冷 60 h以上。
         
        《大型鑄鍛件》 No. 1
        HEAVY CASTING AND FORGING January 2008
        圖 1 4Cr5MoWVSi鋼錠的加熱工藝曲線
        Figure 1 The heating process curve of 4Cr5MoWVSi steel ingots
        3. 3 電渣重熔
        為了更好地控制產品的質量 ,以滿足嚴格的技術條件要求 ,我們制訂了內控化學成分 ,見表 2,并針對不同的錠型對結晶器規格、坯料規格、造渣制度、渣料配比、補縮、模冷和罩冷時間等分別做了規定。電渣錠罩冷后退火 ,退火工藝見圖 2。
        3. 4 加熱、鍛造和鍛后熱處理
        電渣錠轉至鍛鋼公司后按圖 3所示曲線進行加熱。同爐若裝有不同規格的鋼錠 ,則最大鋼錠的保溫時間可以累計。該鋼的塑性較差 ,要求每火次壓下量不得大于 200 mm。其鍛造溫度范圍也較窄 ,始鍛溫度為 1 140~1 160 ℃,終鍛溫度為
        850~900 ℃。
        鍛后熱處理時首先經過球化、去氫處理 ,以滿足硬度要求。鍛后熱處理工藝曲線見圖 4。
        2 4Cr5M oW VSi鋼坯料內控化學成分
        4Cr5MoWVSi electrosl2ag ingots Table 2 Table 2: The inner composition of 4Cr5M oW V
        C Si Mn P、S Cr
        0.~~
        0.1. 50 1. 50 0. 60
        圖 2 4Cr5MoWVSi電渣錠罩冷后退火工藝
        Figure 2 The annealing process of 4Cr5MoWVSi electroslag ingots after cover cooling
        圖 3 4Cr5MoWVSi電渣錠加熱曲線
        Figure 3 The heating curve of
        3. 5 產品的實際質量試制的 4Cr5MoWVSi剪刃鋼經粗加工后進行

         
        圖 4 4Cr5MoWVSi剪刃鋼的鍛后熱處理工藝曲線
        Figure 4 The heat treatment process curve of 4Cr5MoWVSi cutting edge steel after forged
        了超聲波探傷檢驗 ,結果全部合格 ,硬度值在 220 ~265HBS之間 ,各項檢驗指標均很好地滿足了技術條件要求。
        4 結論
        4Cr5MoWVSi剪刃鋼嚴格按試制方案進行生產后 ,經檢驗 ,各項指標完全滿足技術條件的要
        煉的純凈度 ,并保證合適的鍛造比和適當的壓下量 ,產品的質量是能夠保證的 ,同時也說明了我們的試制方案是正確的 ,產品的試制是成功的。
        參考文獻
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