热作模具钢需要良好的强韧性配比,冲击韧性一直以来是比较重要的参考指标,提高材料的冲击韧性一直是本领域研究的重点。国产4Cr5Mo2SiV改进型钢是在4Cr5MoSiV1基础上适当降低Si、V含量,提高Mo含量而获得的高性能热作模具钢,它因具有很好的抗热疲劳龟裂、热冲击开裂、热磨损、塑性变形的性能,而成为目前压铸、热锻、热挤压模具钢的最佳选择。而同类型进口钢也是含铬、钼、钒的高性能热作模具钢,由纯净铁水添加必要的纯合金元素冶炼而成,并且全部经过ESR工艺,因此具有非常高的纯净度,而且具有相当高的高温耐磨性和高温韧性及很高的抗热突变性,它适合于制造结构复杂的大型精密压铸模具。为此,有科研人员将国产4Cr5Mo2SiV改进型钢与进口同类钢的金相组织及冲击韧性进行了对比,分析了国产材料在质量控制水平上与进口材料之间的差距。 本试验采用材料的化学成分见表1。4Cr5Mo2SiV改进型钢试样取自国内某钢厂,其制造工艺如下:感应熔炼→电极棒退火→电渣重熔→电渣锭退火→高温均匀化→多向锻造→退火。进口钢试样取自国外某钢厂生产的退火态材料,试样经1030℃真空油淬,然后于101A-1型干燥箱中去应力退火,再于S2-5-12箱式热处理炉中在600℃保温2h,空冷后再加热至605℃保温2h,最终将试样的硬度控制在44~46HRC范围。 表1 试验钢的主要化学成
钢种 | C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
4Cr5Mo2SiV改进型钢 | 0.35~0.4 | ≤0.3 | ≤0.3 | 4.6~5.2 | 2.0~2.6 | 0.4~0.7 |
进口钢 | 0.44 | 0.24 | 0.36 | 4.97 | 1.98 | 0.66 |
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