HCH2011钢的特点:
⒈通过调整合金含量,提高了钢的室温和高温强韧性、高温硬度、热稳定性、抗热疲劳性,在700℃仍可以保持40HRC的硬度。与3Cr2W8V钢相比,虽然其合金元素含量较低,但620~700℃的回火稳定性、600℃的抗氧化性、800~950℃的抗热磨损性、650℃和750℃的抗热疲劳性,以及易切削性和1000~1100℃可锻造性能均优于3Cr2W8V钢。由于HCH2011钢的综合性能良好,适用于制作受热温度较高,使用条件苛刻的热作模具,如黑色、有色金属材料的热挤压模、铜铝压铸模和精锻模等。
⒉三联ESR冶炼工艺+多向锻造(三镦三拔+交叉镦拔)+结构均匀化处理,使得钢材组织均匀,等向性更好。
HCH2011钢的热处理建议:
退火:850℃×4h,炉冷到550℃以下出炉空冷,硬度220HB。
淬火:淬火温度1130℃,油冷。
回火:回火温度为650~700℃,回火2次。
硬度:45~51HRC。
热处理工艺参数的选择应根据模具的工作条件进行适当调整。
模具热处理工艺及使用寿命:
HCH2011钢制造的热挤压冲头,使用寿命比3Cr2W8V钢模具提高2倍,其硬度在40~42HRC时,内孔在通入冷却水冷却时。也不致发生脆裂现象。
淬火回火硬度HRC平均使用寿命/件
预热加热冷却 次第2次
温度/℃加热系数min/mm温度/℃加热系数min/mm
9000.611300.3油冷9~10min后空冷640℃×150min,空冷700℃×150min,空冷45~482560
660℃×150min,空冷49~512390
1150680℃×150min,空冷46~482650
HCH2011钢的力学性能:
HCH2011钢与3Cr2W8V钢的室温、高温力学性能对比如下表1、表2所示:
表1 HCH2011钢与3Cr2W8V钢的室温力学性能对比
热处理工艺σ0.2/MPaψ(%)αk/J•cm-2
HCH20113Cr2W8VHCH20113Cr2W8VHCH20113Cr2W8V
1130℃淬火,650℃回火1633146—
1130℃淬火,700℃回火116595—
表2 HCH2011钢与3Cr2W8V钢的高温力学性能对比
热处理工艺
HCH20113Cr2W8VHCH20113Cr2W8VHCH20113Cr2W8V
1130℃淬火,650℃回火536.941466.149.156/54—
1130℃淬火,700℃回火405.323569.385.475/4062/38
注:αk值中分母为硬度值(HRC)
HCH2011钢的应用:
随着少无切削新工艺的发展,对模具钢的性能及模具使用寿命提出了更高要求。如热挤压黑色金属及铜等有色金属合金的热作模具,其工作温度可达700℃左右,在这种条件下,国内广泛采用的3Cr2W8V钢及铬系热作模具钢H13等,其耐磨损及冷热疲劳抗力已不能满足要求,天津尚艺HCH2011钢很适合用于制造700℃以上温度工作的热作模具,使用寿命比3Cr2W8V钢和H13钢有显著提高。
在硬度相同条件下,HCH2011钢比3Cr2W8V钢的断裂韧度高50%,700℃高温时抗拉强度高70%、冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。HCH2011钢用于黑色及有色金属热挤压模具,使用寿命比3Cr2W8V钢有显著提高,冷疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50%。
HCH2011钢应用于钢质药管热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针,热挤压轴承环凸模和凹模、气门挤压底模等模具,使用寿命比3Cr2W8V钢显著提高。