貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?(回火后模具鋼材馬氏體的性質)

博主:adminadmin 2022-11-25 14:52:02 條評論
摘要:今天給各位分享貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?的知識,其中也會對回火后模具鋼材馬氏體的性質進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?2、回火后模具鋼材馬氏體的性質3、低碳...

今天給各位分享貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?的知識,其中也會對回火后模具鋼材馬氏體的性質進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?(回火后模具鋼材馬氏體的性質)

1、貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?

2、回火后模具鋼材馬氏體的性質

3、低碳馬氏體在模具生產中的應用16例

貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?

  貝氏體是含碳過飽和的鐵素體和碳化物組成的機械混合物。

  下貝氏體鐵素體針細小,呈黑色針狀或竹葉狀。

  片狀馬氏體韌性差,板條馬氏體強度和韌性都比較好。

回火后模具鋼材馬氏體的性質

  低碳馬氏體在400℃回火仍能保持高屈服強度。

  由于碳化物沉淀在板條馬氏體的晶界或束邊界上,位錯運動的平均自由直徑減小,屈服強度甚至增加。

  板條馬氏體條帶寬度越小,板條股之間的接頭越多,韌性越高。

  淬火狀態的未回火中碳馬氏體是板條馬氏體和片狀馬氏體的混合物。

  它是大多數位錯亞結構和少數孿晶亞結構的混合。

  中碳鋼和中碳合金鋼在調質狀態下使用,是為了用降低強度的成本換取高韌性。

  中碳馬氏體在低溫回火時,馬氏體基體中碳含量與低碳馬氏體相似,但由于一定數量的孿晶亞結構和較多的碳化物,強度較高,韌性較低。

  含有硅、鋁、鎳和其他元素的鋼可以將鋼的回火脆性溫度轉移到更高的溫度。

  近年來,隨著低合金超高強度鋼的發展,適當提高回火溫度并沒有明顯降低鋼的強度。

  用中低溫回火代替高溫回火,使中碳合金鋼獲得滿意的強度和韌性,充分發揮板條馬氏體的優良性能。

  高碳鋼的馬氏體經低溫回火后強度高,但塑性和韌性極低。

  在拉伸試驗和沖擊試驗條件下,它們的力學性能不能正確測量。

  因此,這種鋼在低溫回火時的性能數據大多是通過彎曲、扭轉、壓縮和硬度試驗提供的。

低碳馬氏體在模具生產中的應用16例

  模具用鋼大多采用合金工具鋼和高速工具鋼,用碳素工具鋼日漸減少。

  合金工具鋼淬火后的組織主要是孿晶的、有些微裂紋、高碳針狀或片狀的馬氏體。

  含碳量及合金含量越高,鋼中不可避免地會存在網狀、帶狀和鏈狀的碳化物,往往會導致模具在使用中脆斷或早期失效。

  該鋼用1050~1100℃常規淬火后,有約8%的未溶碳化物,馬氏體的合金度較低,其穩定性和斷裂韌度都不高。

  提高淬火溫度至1180℃,可使奧氏體的合金度增加,獲得以板條馬氏體為主的金相組織,從而有效地解決了模具早期失效問題。

  該鋼用1180℃高溫淬火制造的望遠鏡壓鑄模,模具壽命超過10萬件。

  用該鋼制螺母冷鐓模,將淬火溫度提高到910~930℃,得到幾乎是單一的低碳馬氏體。

  200℃回火,使用壽命是Cr12MoV鋼的2.6倍。

  45Cr2NiMoVSi鋼制10t錘熱鍛模,鍛打75型拖拉機大齒輪,高溫鹽浴加熱,1000~1050℃加熱,淬火冷卻介質為40~80℃油,油冷至160~200℃出油空冷,硬度54~60HRC。

  型腔回火溫度630~670℃,回火后硬度40~45HRC;燕尾回火為670~700℃,回火后硬度為34~39HRC。

  曾用3Cr2W8V鋼制模,平均壽命僅為6000件,主要失效形式為磨損,采用H13鋼高溫淬火,模具的壽命達到18000~20000件。

  淬火加熱溫度由常規1020~1030℃提高到1080℃,560℃鹽浴分級后進油中續冷,560℃2h2次硝鹽回火,硬度54HRC。

  20Cr制斜拉橋索節扣體熱鍛模,奧氏體化溫度920~930℃,淬入10%NaCl(質量分數)水溶液,得到板條馬氏體組織,180~200℃回火,硬度40~43HRC,滿足使用要求,有些廠家淬火后不回火直接使用。

  低碳鋼920~1000℃淬火將得到低碳馬氏體的實例還有很多,不再贅述。

  冷剪刀是常用的剪切工具,在使用中要承受大的沖擊載荷和強烈的振動擠壓,常發生壓塌、崩刃和剝落,使用壽命較短。

  為此對原工藝進行了大膽改革,采用高溫淬火,使用壽命提高2~3倍。

  CrWMn鋼制手表凸模按830~850℃常規淬火,模具的使用壽命始終不超過1萬件,采用790℃低碳馬氏體淬火,200℃回火,硬度58~60HRC,模具的刃磨壽命可達1萬~2萬次,總壽命達10萬~20萬次,并且使用中不易發生崩刃及斷裂現象,顯示出極高的斷裂抗力[4]。

  對于沒有提高加熱設備和因強韌性不足而引起早期失效的Cr2MoV鋼模具采用低淬低回工藝可取得較好的效果。

  Cr12MoV鋼制下殼模,950℃油淬,180℃3h2次回火,硬度64HRC,變形符合工藝要求,使用壽命提高兩倍。

  GM是我國自行研制的一種高硬度冷作模具鋼,是制作精密、耐磨、高壽命冷作模具新鋼種,屬萊氏體鋼。

  該鋼具有較好的抵抗裂紋擴展的能力,其耐磨性能和韌性具有最佳的匹配,韌性和強度均優于Cr12型鋼和高速工具鋼,是制作滾絲模的理想材料。

  常規處理的滾絲模適合加工調質件,如果加工件為退火件,采用低溫淬火是很經濟實惠的工藝,1070℃鹽浴加熱油淬,150℃2h2次油回火,硬度62~63HRC,用低溫淬火的GM鋼滾絲模,在加工45鋼、Q235A鋼螺栓時,使用壽命較9SiCr、Cr12MoV、M2鋼滾絲模壽命提高2倍左右。

  低碳鋼及低合金鋼在塑料模具中的應用比較廣泛,效果也比較明顯。

  此類鋼制成模具后,先進行表面滲碳,再進行淬火和低溫回火,使表面得到高碳細針狀回火馬氏體+顆粒狀碳化物+少量殘留奧氏體;心部組織主要為低碳馬氏體,從而保證了模具表面具有56~62HRC的高硬度,而心部具有30~45HRC的強韌性。

  實踐證明,此工藝適用于制造各種耐磨性良好、形狀復雜、承受載荷較高的塑料模具。

  這類鋼分為低碳馬氏體時效硬化鋼和低碳馬氏體析出硬化鋼兩大類。

  低碳馬氏體時效硬化鋼有很高的屈強比、良好的切削加工性和焊接性能、熱處理簡單等優點。

  典型的鋼種是超低碳18Ni鋼系列,但由于18Ni價格昂貴,國內很少應用。

  用06鋼制作的收錄機磁帶盒模具,平均壽命達到110萬次以上,是很有發展前途的鋼種。

  PMS鋼經870℃固溶處理,510℃4h時效處理,硬度40~43HRC,抗拉強度1000~1300MPa[6],金相組織為低碳馬氏體基體分布著細小碳化物。

  還有很多低碳馬氏體提高模具使用壽命的實例,不逐一列舉。

  從失效分析可知,好多模具往往是由于韌性不足而斷裂,所以增強韌性不失為提高模具使用壽命的一種措施,低碳馬氏體工藝方法確為切實可行的一種手段,應大力推廣。

  [2]雷廷權,傅家騏.熱處理工藝方法500種[M].北京:機械工業出版社,2006:178-179。

  [4]王德文.模具實用技術200例[M].北京:冶金工業出版社,1990:135。

  [6]徐進.模具材料應用手冊[M].北京:機械工業出版社,2001:100-101。


那么以上的內容就是關于貝氏體鋼和馬氏體鋼的主要區別是什么?的介紹了,回火后模具鋼材馬氏體的性質是小編整理匯總而成,希望能給大家帶來幫助。