鍛后退火
可采用等溫退火或普通860℃退火4小時(shí),機(jī)械加工鍛后硬度較高,采用等溫或普通退火后,機(jī)加可順利進(jìn)行,淬火后因工硬度較高,故工件成型磨削難度較大,可采用鐠鈮剛玉加鉻制作的砂輪進(jìn)行磨削。
熱處理工藝
V3N鋼在1220~1230℃淬火時(shí),由于存在未熔碳化物,硬度偏低,系淬火溫度不足;在1260~1270℃淬火時(shí),晶粒明顯過大,系過熱現(xiàn)象。選擇1230~1240℃淬火加熱溫度既能使碳化物和合金元素充分溶解到奧氏體中去,又能保持較細(xì)晶粒(10~10級(jí))。
V3N超硬高速鋼模具部件采用1220~1230℃經(jīng)550℃四次回火,硬度可控制在HRC64~67,具體可根據(jù)零件尺寸的大小從熱處理工藝上進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到硬度和強(qiáng)度較理想的配合,V3N超硬型高速鋼淬火后有較多殘余奧氏體,據(jù)測(cè)定約為25%~30%,必須盡量消除減少,為此進(jìn)行多次高溫回火使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。進(jìn)行4次高溫回火后,大部分殘余奧氏體發(fā)生了馬氏體轉(zhuǎn)變,產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。V3N鋼二次硬化效應(yīng)溫度比普通高速鋼高30~40℃,這一特性十分寶貴,表明V3N鋼有更高紅硬性。
精加工后的深冷處理
經(jīng)深冷處理后,由于殘留奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變以及超細(xì)碳化物的析出,模具零件硬度和耐磨性將進(jìn)一步改善,耐磨性可提高40%,既縮短回火時(shí)間節(jié)省了能量,又明顯提高了模具使用壽命。
高速鋼模具深冷處理工藝過程為:模具除油污→放入保溫罐中→少量多次注入液氮(196℃)→保溫浸泡2.5h→取出模具迅速放入60~70℃熱水中。
四、V3N鋼在冷作模具的應(yīng)用與效果
V3N超硬冷作模具壽命均比 Cr12MoV、Cr12等常用模具壽命提高3~5倍,比現(xiàn)用普通高速鋼提高2~10倍,經(jīng)濟(jì)效益更為顯著,V3N鋼制模具性能相當(dāng)于國(guó)際市場(chǎng)現(xiàn)用含10%Co的高速鋼。
某廠硅鋼片沖模原來都是采用CrWMn、Cr12MoV等鉻鋼制作的,但由于硅鋼等硬面脆,故模具耗損量大,采用V3N鋼制作模具,經(jīng)濟(jì)效果明顯。
五、結(jié)語
V3N超硬高速鋼各項(xiàng)性能優(yōu)良,適合加工沖裁模等冷作模具,壽命顯著提高。
V3N鋼熱加工工藝較嚴(yán)格,1220~1230℃淬火,550℃4次1小時(shí)回火,精加工后再經(jīng)深冷處理可獲得高硬度、高耐磨性和良好的韌性配合,使用過程中還可定期對(duì)凹模進(jìn)行去應(yīng)力回火以延長(zhǎng)壽命。
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