4CrNiMnMoVSCa模具鋼的特性、化學(xué)成分、熱處理工藝及應(yīng)用
4CrNiMnMoVSCa鋼屬于預(yù)硬型易切削塑料模具鋼。
⒈4CrNiMnMoVSCa鋼的特性
⑴、4CrNiMnMoVSCa鋼中加入Cr、Ni、Mn元素主要是提高鋼的淬透性，兼有固溶強化基體組織和改善基體組織的回火穩(wěn)定性的作用。
⑵、4CrNiMnMoVSCa鋼中加入V元素主要是細(xì)化晶粒，保證鋼有足夠的強韌性。
⑶、4CrNiMnMoVSCa鋼中加入Mo元素主要是消除鋼的回火脆性，兼有細(xì)化晶粒、提高鋼的淬透性以及提高鋼的回火穩(wěn)定性的作用。
⑷、4CrNiMnMoVSCa鋼中加入S元素主要是形成硫化物，改善鋼的切削加工工藝性能，保證加工央有較低的粗糙度。
⑸、4CrNiMnMoVSCa鋼中加入Ca元素主要是改善硫化物的組織形態(tài)，使硫化物由條狀改變?yōu)榧忓N狀，改善鋼的力學(xué)性能，降低鋼的各向異性。另外Ca元素對氧化物雜質(zhì)（Al2O3*SiO2）起變質(zhì)作用，細(xì)化氧化物雜質(zhì)顆粒，降低刀具的磨損和降低切削面粗糙度。
⑹、4CrNiMnMoVSCa鋼淬透性高，預(yù)硬處理后具有較高的強韌性，表面拋光性能優(yōu)良，又適宜滲氮或滲硼處理。
⑺、4CrNiMnMoVSCa鋼在制造模具前，先對鋼時行預(yù)硬化處理，也即調(diào)質(zhì)處理，使處理后的鋼材硬度在36~45HRC范圍內(nèi)，然后再進行切削加工制造出模具，模具隨后不再進行淬火處理，避免淬火變形對模具尺寸的影響。
⒉4CrNiMnMoVSCa鋼主要化學(xué)成分
0.45%~0.50%C、0.80%~1.20%Mn、0.80%~1.20%Cr、0.80%~21.20%Ni、0.30%~0.60%Mo、0.15%~0.30%V、≤0.030%P、0.06%~0.15%S、0.002%~0.008%Ca。
⒊4CrNiMnMoVSCa鋼的熱處理工藝
4CrNiMnMoVSCa鋼相變點為：Ac1695℃、Ac3735℃、Ar1305℃、Ar3378℃、Ms220℃。
4CrNiMnMoVSCa鋼始鍛溫度1050~1100℃，終鍛溫度850℃，鍛造后緩慢冷卻。
4CrNiMnMoVSCa鋼常見的熱處理工藝
熱處理工藝 工藝參數(shù) 硬度要求 工藝特點
完全等溫退火 加熱760~780℃，保溫2h，660℃等溫4h，爐冷至550℃以下出爐空冷 ≤230HBS 加熱溫度高于Ac3735℃線，獲得珠光體+易切削相
淬火 加熱840~900℃，保溫，油冷 ≥55HRC 加熱溫度高于Ac3735℃線，Cr、Mn、S、Mo、Ni元素溶入奧氏體中，提高淬透性，改善回火穩(wěn)定性。未溶的V元素的碳化物細(xì)化晶粒，改善強韌性與耐磨性
回火 加熱600~650℃，保溫2h，空冷 33~34HRC 獲得回火索氏體+易切削相組織
⒋4CrNiMnMoVSCa鋼的應(yīng)用
4CrNiMnMoVSCa鋼適宜制造各種類型的精密注塑模具、壓塑模具和橡膠模具。
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