Cr12MoV钢的锻造.docVIP

Cr12MoV钢的锻造 为了减轻或消除Cr12MoV钢共晶碳化物分布不均匀性对模具机械性能和变形等方面的不良影响，需要对原材料进行锻造，要想不经过锻造，单纯从热处理上寻求改善碳化物分布不均匀性的不利影响是极为困难的。 一、Cr12MoV钢的锻造工艺 Cr12MoV钢合理的锻造工艺如下： 预热温度：750～850℃； 加热温度：1080～1120℃； 始锻温度：1050～1100℃； 终锻温度：850～900℃； 冷却方式：缓冷（坑冷或砂冷） Cr12MoV钢种其导热性较差，因而在锻造过程中，加热和冷却的速度不宜过快，以免在模具坯料截面上造成温差过大而开裂。要严格控制锻造温度，如果停锻温度过高，引起晶粒长大粗化，发生碳化物聚集，则可能使钢的机械性能降低；而停锻温度过低，则因钢的塑性较差，应力增大，易导致坯料开裂而报废。 为了改善Cr12MoV钢的碳化物分布不均匀性，在锻造过程中务必注意采用正确的方法。一般采用多方向、多次数的反复镦粗与拔长，例如三镦三拔或不少于三镦三拔的锻造方法，还有二轻一重、二均匀的锻造经验。二轻一重是指锻造开始时（1050℃以上范围）轻打，锤击力度要小，在中间温度段（950～1050℃）之间重打，以保证击碎碳化物，950℃以下再度轻打，以防止开裂。所谓的二均匀是指变形均匀、温度均匀。 对于使用性能不同的模具，其锻造后所允许的碳化物分布不均匀性级别也有时不同。一般对冲击韧性和变形要求较高的模具，应控制在3级以下，若对硬度、强度、耐磨性、冲击韧性和变形均要求较高时，其碳化物分布不均匀性级别应严加控制，一般要求在2级以下，对冷挤压模最好控制在1～1.5级。 二、Cr12MoV钢的锻造 不能把锻造简单地理解为毛坯成形，锻造是提高钢材内在质量、延长模具使用寿命的重要关键。通过合理的锻造不但可以提高锻坯的致密度，将铸锭或型材中的气孔、疏松、缩孔、微裂纹焊合起来，而且可以碎化和细化共晶碳化物，将粗大的枝晶状共晶碳化物打散打碎，提高碳化物分布的均匀性，细化碳化物的粒度。 1、Cr12MoV钢材料的锻造特点 （1）钢的塑性差 Cr12MoV钢属于莱氏体钢，钢中碳化物数量多，且硬而脆，可塑性极差，尤其当共晶碳化物枝晶非常发达、碳化物块度又很粗大时，最容易锻裂。 （2）钢的变形抗力大 由于钢中碳及合金元素含量高，奥氏体再结晶温度升高，其变形抗力比碳素工具钢要高2～3倍。 （3）钢的导热性差 由于钢的导热性能差，加热时必须分阶段预热，否则在加热时就会出现开裂。 （4）加热时容易过烧 未经锻造的钢中，共晶碳化物多呈堆集状、网状分布，该处熔点最低，很容易熔化，因此锻造加热温度不能太高。另一方面由于钢材变形抗力大，锻造加热温度又不能太低，因此锻造温度区间相对比较狭窄。 2、六面锻造 六面锻造是指三向镦粗和拔长的联合工艺，每次都要有一定的锻造比，才能使共晶碳化物逐步变成无规则均匀分布，或接近均匀分布。单方向拔长是实际生产中常用的方法，网状堆集分布的碳化物被锻成带状堆集分布，碳化物也有所碎化，这样的锻造工艺对长轴类工件尚属可行，但对于模具而言，单方向拔长就会出现明显的各向异性。图A～图C是Cr12MoV钢的三种不同的锻造组织。图A是只经过轻微锻造成形的模具组织，碳化物呈网状堆集。图B是经单方向拔长后的模具组织，碳化物呈带状堆集。图C是经六面锻造后的模具组织，碳化物呈无规则均匀分布，是比较理想的碳化物分布，模具的使用寿命因此也特别长。大型模坯有时虽经合理锻造，但其中心组织仍难以得到重大改善。 碳化物呈网状堆集 碳化物呈带状堆集 碳化物呈无规则均匀分布 锻造镦拔次数应根据具体情况决定，但不得少于三镦三拔。 （1）模具锻件的技术要求 一般韧性要求较高的精密加工的小型模具，要求碳化物不均匀级别小于或等于2级，一般模具或大型模具可适当放宽要求。 （2）原材料碳化物不均匀级别 如若供应的钢材中碳化物不均匀级别较高，例如，未经开坯轧制的电渣钢锭，树枝状分布的碳化物非常发达，碳化物不均匀级别高，就必须反复镦拔锻造，即使如此，仍很难用锻造方法使碳化物分布全面改观。又如，大型模具所用的大尺寸钢材，虽经轧制，但钢材中心的碳化物多半仍保留网状堆集分布。对于此类大型模坯，必须进行合理的六面锻造，即使如此，碳化物不均匀级别往往也很难低于3级。 模坯即使经过良好的六面锻造，碳化物仍然或多或少存在着方向性分布，因此在下料时就要先考虑模具的长边应与轧制方向一致，以便充分利用其较高的纵向性能和碳化物分布比较均匀的外缘部分金属，而孔型和磨损最大的部分，应尽可能避开坯料质量最差的中心部位，因为该处的碳化物最不容易均匀化。 3、锻造工艺 Cr12MoV钢材变形抗