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上海钢泽介绍3Cr2W8V高耐热性

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这是常用的压铸模具钢。它具有较低的含碳量,以保证钢的高韧性和良好的导热性,同时含有较多的易形成碳化物铬、钨元素,因此在高温下有较高的硬度和强度(650℃时硬度仍达HB300左右)由于钢的相变温度较高,故抵抗冷热交变的耐热疲劳性良好。淬透性也较好,钢材断面厚度在100毫米以内时可以淬透,但其韧性和塑性较差。

适用于制作高温下,高应力,但不受冲击负荷的高硬度的热压模,顶锻模,压铸模等

3Cr2W8V在高温下具有高的强度和硬度(650无时硬度300HBW左右),抗冷热交变疲劳性能较好,但韧性较差。3Cr2W8V适宜制作高温下高应力、但不受冲击载荷的凸模、凹 模,如平锻机上用的凸凹模、镶块、铜合金挤压模、压铸用模具;也可用来制作同时承受大压应力、弯应力、拉应力的模具,如反挤压模具等;还可以制作高温 下受力的热金属切刀等。

牌号对照:

中国GB标准牌号3Cr2W8V、中国台湾CNS标准牌号SKD5、俄罗斯TOCT标准牌号3X2B8ψ、法国AFNOR标准牌号Z30WCV9、法国NF标准牌号Z30WCV9、意大利UNI标准牌号X28W09KU/X30WCrV93KU、日本JIS标准牌号SKD5、韩国KS标准牌号STD5、美国ASTM/UNS标准牌号H21/T20821、国际标准化组织(ISO)标准牌号30WCrV9、德国DIN标准牌号X30WCrV93/X30WCrV93KU;德国DIN标准材料编号1.2581、瑞典SS标准牌号2730、英国BS标准牌号BH21(A)、日本大同热作模具钢DH5、日本日立模具钢HDC。

3Cr2W8V概述:3Cr2W8V(H21)钢是国产典型高热强性热作模具钢,合金元素以W为主,W质量分数高达8%以上。3Cr2W8V钢至今已应用70余年,是我国热作模具钢的传统用钢,应用极为广泛,要求高承载力、高热强性和高耐回火性的压铸模具,热挤压模具和压型模具等,常选用3Cr2W8V(H21)钢。3Cr2W8V钢中含有较多易形成碳化物的Cr、W元素,因此高温下具有较高的强度和硬度,但韧性和塑性较差。

3Cr2W8V的供货形态

• 盘元

• 圆钢

• 锻坯

• 扁&方钢

表面供货形态:拉拔、无心磨光、热作、剥皮、粗机加工、冷轧、热轧。

3Cr2W8V热处理工艺及硬度:

3Cr2W8V有哪些特性?

⑴、具有足够的强韧性和良好的导热性。

⑵、3Cr2W8V钢的淬透性及回火稳定性良好。

⑶、具有较高热强性与耐磨性,耐热疲劳性能优异。

⑷、3Cr2W8V钢由于合金元素含量高,元素扩散困难,因此在铸锭的个别区域,特别是在铸锭的*部位,合金元素可能会集到共晶成分,出现少量共晶碳化物,经过轧制、改锻、退火,这种共晶碳化物一般会分散成椭圆球形颗粒,数量不多,危害不大。但如果冶炼不当、铸锭较大、铸模温度较高而钢液又过热时,钢锭中的元素偏析就特别严重,共晶碳化物的数量会增多,易造成模具脆裂报废。

3Cr2W8V化学成分, %:

碳C ..............................................0.30%~0.40%

铬Cr ..............................................2.20%~2.70%

锰 Mn.............................. .........................≤0.40%

硅 Si ............................................................≤0.40%

磷 P..............................................................≤0.030%

Liu S.............................................................≤0.030%

钒 V............................................................0.20%~0.50%

钨 W............................................................7.50%~9.00

3Cr2W8V在哪些应用中使用?

3Cr2W8V钢是典型的高耐热性热作模具钢,具有70余年的使用历史,常用于制造热锻模、热挤压模和轻金属的压铸模。工作时自身温度不宜超过700℃。以下是3Cr2W8V钢的应用实例:

⑴、3Cr2W8V钢广泛用于温度在600~650℃区间服役的压铸模凸模、凹模或镶件,建议选用硬度48~52HRC。

⑵、3Cr2W8V钢在锻造热强钢锻件时,可代替5CrMnMo钢,将模具使用寿命提高5倍以上。

⑶、3Cr2W8V钢用于制作热挤压凹模,当硬度为45~50HRC时,易出现早期断裂,使用寿命不高;当硬度为38~40HRC时,不易出现早期断裂,平均使用寿命明显提高。

⑷、用于锌合金、铝合金、镁合金、铜合金材料的压铸,推杆材料选用3Cr2W8V,建议使用硬度为45~50HRC。

⑸、3Cr2W8V钢用于制作高温、高应力但不受冲击载荷的凸模、凹模,如平锻机上的凹凸模、镶块,铜合金挤压模、压铸用模具。

⑹、3Cr2W8V钢也可用作高温下工作的热剪切刀等。

3Cr2W8V的优点:具有高热强性,高热稳定性,良好的耐磨性和工艺性能;

缺点:碳化物偏析严重,塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性较差

3Cr2W8V交货状态和试样淬火后的硬度值技术条件:GB1299-77交货状态(退火或高温回火)硬度HB:207~255压痕直径mm:3.8~4.2温度℃:1075~1125冷却剂:油3Cr2W8V各种性能比较切削性:较差耐磨性:较好耐冲击性:中等淬火不变形性:较好淬硬深度:深红硬性:较好被切削性:较差脱碳敏感性:较小使用硬度HRC:45~543Cr2W8V热处理3Cr2W8V钢属于中碳高合金钢,它具有很高的韧性和良好的导热性,钢中较高的含钨量,使钢的回火稳定性提高,并在回火过程中析出碳化物造成二次硬化,因此3Cr2W8V钢的红硬性也较好。此外,钢中含有的铬和钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性。3Cr2W8V钢的临界点:Ac820~830℃,Ar790℃Acm1100℃。(1)锻造 3Cr2W8V钢的锻造规范如下:加热温度:1130~1160℃;始锻温度:1080~1120℃;终锻温度:850~900℃;冷却方法:先空冷至Ar附近,然后缓冷。(2)退火 3Cr2W8V钢锻造后必须进行退火处理,其目的在于均匀组织、降低硬度,以便于切削加工。因为此钢实际上属于过共析钢类型,所以一般采用等温球化退火。退火后,组织由球状珠光体和少量粒状碳化物组成。其硬度为HB207~255。(3)淬火与回火 3Cr2W8V钢的淬火温度一般选择1050~1100℃,理由是过高的淬火温度,将导致冲击韧性下降,近年来试验结果表明,提高淬火温度至1100~1150℃,可使3Cr2W8V钢的回火稳定性、回火后的硬度、红硬性、高温冲击韧性、断裂韧性、室温和高温强度等均获得较显著的改善。这对3Cr2W8V钢制造承受冲击负荷不大、工作温度较高的热挤压模以及压铸模是十分有利的,其使用寿命都有一定程度的提高。根据金相组织的观察,在低于1150℃温度淬火,晶粒的长大不严重,淬火温度高于1175℃时,才出现粗大的马氏体组织。所以,3Cr2W8V钢的淬火温度最高选择到1150℃为宜。 3Cr2W8V钢的加热,和其它高合金钢一样,应采用预热或缓慢加热,以减小热应力,小模具可以不预热,形状复杂和大的模具,应进行两次预热。 3Cr2W8V钢的淬透性很好,一般在140~160℃的热油或空气中冷却即可;对尺寸小,形状稍复杂的模具,可采用550~600℃的盐浴中一次分级而后空冷的淬火工艺(15~18秒/毫米);对形状复杂,要求变形小的模具,可采用先在830~850℃进行第一次分级(预冷),再在450~550℃进行第二次分级,然后在空气中冷却;如模具形状特别复杂,采用分级淬火还不能达到要求时,则可以采用等温淬火,如在400℃进行贝氏体等温淬火。3Cr2W8V钢淬火冷却时不要冷至室温,在冷至100~150℃时即直接转入回火炉,以碱少裂纹的形成。

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