了解3Cr17NiMoV模具钢的硬度、韧性及耐腐蚀性

了解3Cr17NiMoV模具钢的硬度、韧性及耐腐蚀性

3Cr17NiMoV是一种具有高硬度、良好淬透性、较高韧性与一定耐腐蚀性,适用于塑料模具、压铸模具及橡胶模具制造。

高硬度与耐磨性:经过适当的热处理后,3Cr17NiMoV模具钢可以达到较高的硬度(通常可达HRC50 - 55),使其能够承受模具在工作过程中的摩擦和磨损,延长模具的使用寿命。

良好的淬透性:3Cr17NiMoV模具钢具有较好的淬透性,在淬火时能够获得均匀的组织和性能,即使对于较大尺寸的模具零件,也能保证其心部和表面的硬度差异较小。

较高的韧性:镍和钒等元素的加入,提高了钢的韧性,使模具在承受冲击载荷时不易发生断裂,提高了模具的可靠性和安全性。

一定的耐腐蚀性:铬元素的存在赋予了3Cr17NiMoV模具钢一定的耐腐蚀性,使其在一些潮湿或有轻微腐蚀性介质的环境中也能正常使用。

应用领域

塑料模具:适用于制造各种塑料制品的模具,如家电外壳、汽车内饰件、日用品等模具。其高硬度和耐磨性可以保证模具在长期使用过程中保持尺寸精度和表面质量,减少模具的维修和更换次数。

压铸模具:可用于制造铝合金、锌合金等有色金属的压铸模具。在压铸过程中,模具需要承受高温、高压和高速金属液的冲击,3Cr17NiMoV模具钢的高强度、韧性和耐磨性能够满足压铸模具的使用要求。

橡胶模具:在橡胶制品生产中,3Cr17NiMoV模具钢可用于制造橡胶密封件、轮胎模具等。其良好的耐磨性和耐腐蚀性可以保证模具的使用寿命和橡胶制品的质量。

热处理工艺

退火:目的是降低硬度,改善切削加工性能,消除内应力。一般将钢加热到850 - 880℃,保温一定时间后,随炉缓慢冷却至500℃以下出炉空冷。退火后的硬度通常在HB207 - 255之间。

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淬火:淬火温度一般在1020 - 1050℃,保温时间根据零件的有效厚度确定。淬火介质通常采用油冷,以获得马氏体组织,提高钢的硬度和强度。淬火后的硬度可达HRC55 - 60。

回火:淬火后必须及时进行回火,以消除淬火应力,提高韧性和塑性。回火温度根据所需的性能确定,一般在200 - 600℃之间。回火后的硬度会随着回火温度的升高而降低,但韧性和塑性会相应提高。例如,在500 - 550℃回火后,硬度可达HRC45 - 50,同时具有较好的韧性和耐磨性。

锻造工艺

1、锻造温度范围

始锻温度:一般在1100 - 1150℃。在这个温度范围内,钢材具有良好的塑性,易于变形。如果始锻温度过高,会导致钢材过热甚至过烧,使晶粒粗大,降低钢材的性能;如果始锻温度过低,钢材的塑性差,变形抗力大,容易产生锻造裂纹。

终锻温度:通常控制在850 - 900℃。终锻温度过低,钢材的塑性急剧下降,变形困难,且容易产生加工硬化,增加后续加工的难度。

2、锻造变形量

合理的锻造变形量可以破碎铸态组织中的粗大晶粒和夹杂物,使组织均匀化。一般来说,总锻造比应不小于3 - 5。例如,对于直径为200mm的铸锭,经过锻造后直径减小到100mm左右,锻造比约为4,可有效改善钢材的组织和性能。

3、锻造冷却方式

锻造后应采用缓冷方式,如埋入砂中或放入石棉箱中冷却。这是因为3Cr17NiMoV模具钢的淬透性较好,如果锻造后空冷,容易产生马氏体组织,导致钢材内部产生较大的内应力,甚至开裂。

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