高溫澆鑄模具鋼Y4鋼 高溫澆鑄模具鋼Y4鋼 熱擠壓模具鋼Y4鋼 上海鐵島模具科技有限公司

在金屬再結(jié)晶溫度以上進行的鍛造工藝稱為熱鍛。熱煅又稱熱模鍛，鍛造時變形金屬流動劇烈，鍛件與模具接觸時間較長。因此要求模具材料具有高的熱穩(wěn)定性、高溫強度和硬度、沖擊韌性、耐熱疲勞性和耐磨性且便于加工。

4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）鋼是針對銅合金壓鑄模，4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）鋼結(jié)合我國礦產(chǎn)資源情況而設(shè)計出來的新型熱壓鑄模具鋼，接近3Cr3Mo類鋼，但增加了微量元素Nb和B。與Y10鋼相比，4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）鋼中的Cr、Si含量下降，因此碳化物不均勻性下降，同時以B來提高因Cr、Si含量減少而降低的淬透性和高溫強度。加入微量Nb、Nb的碳化物難溶于奧氏體，同時Nb的加入還可以提高M6C和MC型碳化物的穩(wěn)定性，因此能細化晶粒，降低過熱敏感性，提高熱強性和穩(wěn)定性。4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）鋼在力學性能上，尤其是冷熱疲勞及裂紋擴展速率方面明顯優(yōu)于3Cr2W8V鋼，是比較理想的銅合金壓鑄模材料，模具使用壽命有較大的提高。另外4Cr3Mo2MnVNbB（Y4）鋼在熱擠壓模、熱鍛模的應(yīng)用方面也取得了明顯成效。

Y4鋼化學成分（質(zhì)量分數(shù)）

CSiMnCrMoVBNbPS
0.36～0.420.25～0.500.90～1.302.20～2.702.00～2.500.90～1.300.002～0.0060.04～0.10≤0.030≤0.030
（2）臨界點 Ac1≈789℃，Ac3≈910℃，Ms≈263℃。
（3）熱加工 鍛造工藝規(guī)范見表格
Y4鋼鍛造工藝規(guī)范
項目加熱溫度/℃始鍛溫度/℃終鍛溫度/℃冷卻方式
鋼錠1150～12001100～1150850～900緩冷
鋼坯1130～11601080～1120850～900緩冷
（4）預(yù)備熱處理 等溫退火：加熱溫度為840～860℃，保溫2～4h；等溫溫度為680℃，保溫4～6h，爐冷到550℃出爐空冷。
（5）淬火及回火 淬火溫度為1050～1100℃，油冷，硬度為58～59HRC?；鼗饻囟葹?00～630℃，回火時間2h，回火2次，硬度為44～52HRC。

注：凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼(不銹鋼滲氮前需去除工件表面的鈍化膜,對不銹鋼、耐熱鋼可直接用離子氮化方法處理)、球墨鑄鐵等均可進行滲氮. 滲氮后零件雖然具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞強度,但只是表面很薄的一層(鉻鉬鋁鋼于500--540C經(jīng)35--65h滲氮層深只達0.3--0.65mm) .必須有強而韌的心部組織作為滲氮層的堅實基底,才能發(fā)揮滲氮的較大作用。

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Y4鋼熱處理是通過加熱、保溫和冷卻的手段來實現(xiàn)，若是此三種手段把握不好就會出現(xiàn)以下常見問題：

1.過熱

——過熱Y4鋼組織中殘留奧氏體增多，尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過熱，Y4鋼鋼的晶體粗大，會導(dǎo)致零件的韌性下降，抗沖擊性能降低，軸承的壽命也降低。過熱嚴重甚至會造成淬火裂紋。

2.欠熱

——淬火溫度偏低或冷卻不良則會在顯微組織中產(chǎn)生超過標準規(guī)定的托氏體組織，稱為欠熱組織，它使Y4鋼硬度下降，耐磨性急劇降低，影響Y4鋼材料壽命。

3.淬火裂紋

——造成這種裂紋的原因有：由于淬火加熱溫度過高或冷卻太急，熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時的組織應(yīng)力大于Y4鋼鋼材的抗斷裂強度；工作表面的原有缺陷（如表面微細裂紋或劃痕）或是Y4鋼鋼材內(nèi)部缺陷（如夾渣、嚴重的非金屬夾雜物、白點、縮孔殘余等）在淬火時形成應(yīng)力集中；嚴重的表面脫碳和碳化物偏析；零件淬火后回火不足或未及時回火；前面工序造成的冷沖應(yīng)力過大、鍛造折疊、深的車削刀痕、油溝尖銳棱角等?？傊?，造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種，內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無脫碳現(xiàn)象，明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。

4.熱處理變形

——Y4鋼在熱處理時，存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消，是復(fù)雜多變的，因為它能隨著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化，所以Y4鋼熱處理變形是難免的。

5.表面脫碳

——Y4鋼在熱處理過程中，如果是在氧化性介質(zhì)中加熱，表面會發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分數(shù)減少，造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過較后加工的留量就會使零件報廢。Y4鋼表面脫碳層深度的測定在金相檢驗中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線測量法為準，可做仲裁判據(jù)。

6.軟點

——由于加熱不足，冷卻不良，淬火操作不當?shù)仍蛟斐傻腨4鋼表面局部硬度不夠的現(xiàn)象稱為淬火軟點。它象表面脫碳一樣可以造成表面Y4鋼耐磨性和疲勞強度的嚴重下降。

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信息來源：上海鐵島模具科技有限公司

產(chǎn)品編號：TD20190830WUJIANGHU

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