详细说明
一、4Cr3Mo3SiV的主要特性
良好的淬透性:4Cr3Mo3SiV具有较高的淬透性,这使得它在热处理过程中,能够使淬火剂深入钢材内部,使整个工件获得均匀的硬度,有利于提高模具等制品的整体性能。例如在制造较大尺寸的热作模具时,高淬透性可保证模具从表面到心部都能达到所需的硬度和性能要求,减少内部应力集中等问题。
高的高温硬度:在高温环境下,该材料依然能够保持较高的硬度。这一特性使其非常适用于热作模具,像热冲模、热锻模等在工作过程中会受到高温作用的模具,4Cr3Mo3SiV能够承受高温带来的影响而不变形或软化,从而保证模具的精度和使用寿命。
较好的韧性:除了硬度方面的优势,它还具备较好的韧性。韧性好意味着材料在受到冲击或应力作用时,不容易发生脆性断裂。在热作模具的使用过程中,经常会受到冲击力,如热锻模在锻造过程中受到锻件的反作用力,4Cr3Mo3SiV的韧性可以有效抵抗这种冲击,避免模具过早损坏。
二、化学成分
元素含量范围作用
碳C0.35 - 0.45是钢材中最重要的强化元素,含量影响着钢材的硬度、强度等性能,在4Cr3Mo3SiV中,合适的碳含量有助于提高硬度和强度等力学性能
硅Si0.80 - 1.20能提高钢的强度、硬度和弹性极限,在4Cr3Mo3SiV中起到强化基体等作用,有助于提高材料的综合性能
铜Cu≤0.030对钢材的耐蚀性等性能有一定影响,在该材料中严格控制其含量以确保整体性能的稳定
三、力学性能
密度:其密度为7.85g/cm3,这一密度值在材料的计算、选材以及与其他材料配合使用等方面具有重要意义,例如在模具设计中,需要考虑材料的密度来计算模具的重量、确定加工工艺等。
交货硬度(退火状态):≤229HBW,退火后的这种硬度状态使得材料便于进行后续的加工处理,如切削、锻造等操作。
试样热处理制度及淬回火硬度:≥60HRC,经过热处理后的这种高硬度状态,使得4Cr3Mo3SiV能够满足热作模具等对硬度的高要求,确保模具在高温、高压和高磨损的工作条件下保持良好的性能。
四、热处理工艺
预热:790±15℃预热,预热可以减少热应力,防止在后续的高温加热过程中工件产生变形或开裂。
加热:1010℃(盐浴)或1020±6℃(炉控气氛)加热,保温5 - 15min。精确的加热温度和保温时间控制是确保材料达到预期性能的关键,不同的加热方式(盐浴或炉控气氛)可以根据实际生产条件和需求进行选择。
冷却与回火:空冷,然后在550±6℃回火。空冷方式简单且易于操作,回火则是为了消除淬火产生的内应力,调整材料的硬度和韧性,使其达到最佳的使用性能。
五、应用举例
热作模具制造:可用于制作热辊锻模、塑压模、热锻模、热冲模等热作模具。在这些模具应用中,4Cr3Mo3SiV凭借其上述的各种性能优势,能够提高模具的使用寿命、保证产品质量。例如热锻模在锻造高温金属材料时,4Cr3Mo3SiV的高温硬度、韧性等性能可以保证模具的稳定工作,减少模具的磨损、变形等问题。
耐热结构零件制造:亦被用作飞机、火箭等耐热400 - 500工作温度的结构零件。在航空航天领域,对材料的耐热性、强度和韧性等要求极高,4Cr3Mo3SiV能够满足这些要求,确保在高温环境下结构零件的可靠性和安全性。