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连铸连轧铜管挤压模具的选材和热处理
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-06-11 | 38 次浏览 | 分享到:
连铸连轧铜管挤压模具的选材和热处理
  连铸连轧铜管挤压模具的选材和热处理


  连铸连轧铜管挤压模具是连铸连轧铜管生产线的主要消耗工具。从选材和热处理温度方面阐述了延长连铸连轧铜管挤压模具使用寿命的方法,并对4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V钢热处理后的性能进行了对比试验。结果表明,用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)钢制造连铸连轧铜管挤压模具,并采用适当的热处理工艺,可显著提高模具的使用寿命。

模具钢
  连铸连轧铜管是目前世界上先进的铜管生产工艺。经济发达地区相继引进了连铸连轧铜管生产线,挤压模具是该生产线的主要消耗工具。使用国产模具时,表面经常过早出现疲劳裂纹、点蚀剥落甚至断裂,导致模具早期报废。从选材和热处理加热温度方面,阐述了在连铸连轧中延长铜管挤压模具使用寿命的方法。


  1.挤压模具材料的选择


  目前主要的模具钢材料是4Cr5MoSiV1(H13)和3Cr2W8V钢。H13钢具有很高的韧性和耐磨性


  冷热疲劳性能好,不易产生热疲劳裂纹,且热强度高,是一种兼具韧性和韧性的优质低价钢,一般用于模具温升低于600℃的工况下。3Cr2W8V热强度高,耐热性好,600℃以上使用一般能获得良好的使用性能。铜管行星轧机挤压模具表面温度可达800℃以上,表面采用乳化液冷却,要求模具具有较高的热强度和良好的冷热疲劳性能。可见以上两种材料都不能完全满足使用要求。经过反复试验,选择了一种热强度高、冷热疲劳性能好的新型热模具钢4cr3mo2mnvnbb(y4),并通过优化热处理工艺,进一步改善了材料的性能,满足了铜管行星轧机挤压模具的要求。


  2.热处理工艺


  挤压模具的生产路线是:熔炼、铸锭、模锻、锻后热处理、粗加工、初步热处理和半精加工


  机加工-最终热处理-精加工。


  2.1锻造后的热处理


  退火处理用于锻造后的热处理。退火是为了消除锻造过程中产生的内应力,降低硬度,细化晶粒


  谷物,为切割和淬火做准备。退火温度为920-950℃。


  2.2初步热处理


  初步热处理采用调质处理,使模具具有综合的机械性能,特别是型芯的性能达到很高


  强度大,韧性好。采用1100~1120℃淬火,700~720℃回火的处理工艺。


  2.3最终热处理


  最终热处理采用高温淬火和二次高温回火。


  (1)淬火加热温度


  在4Cr3M02MnVNbB(Y4)钢中加入3%的铬和2%的钼,将钢的共析成分降低到0.2%c-0.3%C..为了使钢具有更高的硬度和高温强度,基体的碳含量增加,同时保留或形成细小分散的碳化物。这需要在加热过程中提高加热温度。铬、钼、钒等碳化物。尽可能多地溶解到基体中以强化基体并产生二次硬化。因此,加热温度确定为l130-1150℃


  (2)回火温度


  高温加热使钢中奥氏体溶解大量合金元素,油淬后获得马氏体、残余奥氏体和少量未溶解碳化物的混合组织,硬度55~57 HRC。回火后,硬度发生变化。可见,570~590℃回火可获得二次硬化效果。为了使钢在高温下使用时具有更好的热稳定性和韧性,回火温度为620~630℃(两次回火),钢的硬度达到48~50 HRC。


  3.热处理后的性能


  3.1热稳定性的比较


  在700℃下,测试了4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V样品的硬度。结果表明,当工作温度达到700℃时,随着保温时间的增加,4c 3mo 2 mnv nbb(Y4)的硬度缓慢下降,略有下降。


  3.2冷热疲劳性能对比


  采用先加热到780℃再冷却到250℃的循环加热冷却方法对试样进行冷热疲劳试验,循环3000次,测量了试样4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)和3Cr2W8V的表面裂纹。


  4.结论


  从性能测试结果可以看出,0.4cr 3 mo 2 mnv nbb(Y4)比3Cr2W8V钢具有更好的室温力学性能、更高的热强度和更好的冷热疲劳性能。使用4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)钢制造连铸连轧铜管挤压模具,经过上述热处理工艺后,可显著提高模具的使用寿命。
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