無錫q345b方管在線：


無錫q45b方管內容提要：對3Cr2W8V熱模具的失效形式、材質特征及各合金元素的作用進行了分析。通過多次試驗，制定了提高3Cr2W8V熱模具壽命的熱處理工
熱模具工作溫度較高（一般情況下，工件始鍛溫度為1200℃，終鍛溫度為800℃），工作條件惡劣。工作時強大的壓力和沖擊載荷使坯料金屬在模具型腔內流動，坯料金屬與型腔表面產生劇烈磨擦，極易使型腔表面磨損；同時鍛模要在不斷反復冷卻條件下工作，由于冷熱交變的結果，型腔表面在交變應力作用下易產生疲勞裂紋。使用過程中，磨損、疲勞是熱模具失效的主要形式。為此，我們對熱模具進行熱處理工藝研究，以提高其工作壽命。 



1、無錫Q345B方管熱模具所用材料的特征 


熱模具所用材料為3Cr2W8V，其化學成分如下表。


從上表可知，3Cr2W8V鋼為合金模具鋼，材料中含有較多的碳化物元素：Cr、W、V等，因而具有較高的耐熱疲勞性和高溫機械性能。由于Cr、W元素的作用使奧氏體相當穩定，從而使該材料具有較高的淬透性，它既能保證模具淬火后獲得均一的馬氏體組織；回火時，Cr、W、Mn元素又能阻礙馬氏體組織的分解，使材料具有較高的耐磨性和抗回火穩定性?？梢?Cr2W8V鋼熱模具經適當的熱處理工藝熱處理后，具有較好的熱強性、耐磨性，使模具具有較長的使用壽命。 






2、無錫q345b方管3Cr2W8V熱模具傳統的熱處理工藝 


3Cr2W8V熱模具的制造工藝流程為：下料→鍛造→退火→機加工→熱處理，模具熱處理后的硬度要求為：HRC42—46。 


模具傳統的熱處理工藝為：


無錫q345b方管淬火：550℃裝爐（箱式電阻爐加熱，加熱時模腔用“生鐵屑+滲碳劑”保護，以防止模腔脫碳），保溫40min；再升溫至1060℃，保溫120min，然后出爐油冷至室溫。 


無錫q345b方管回火：加熱溫度為580℃，保溫240min（采用井式回火爐加熱）。  用該工藝熱處理過的模具硬度符合要求，但模具壽命較短，平均使用1500次。模具費用較高，同時更換模具頻繁，影響生產。 


我們對報廢模具進行斷口分析，觀察到均為典型的疲勞斷裂，疲勞源在刃口處，沿45°方向向心部擴展，疲勞斷口面積與靜力斷口面積之比為1：3，在疲勞區的后部有明顯的宏觀淺溝。同時還觀察到沿模腔軸向分布有10~20條裂紋，裂紋上寬下窄（以工作位置定），一般發展到工作區終止。疲勞斷口即由其中一對裂紋（大部交成 180°）處起始擴展。通過上述分析，認為模具失效的原因為： 






（1）從靜力斷口面積較大，疲勞斷口后部疲勞溝較淺較寬，可以判斷模具處在高應力狀態下工作。 






（2）從模腔表面及軸向裂紋兩側出現脫碳組織判斷，模腔最表層工作溫度可能高于3Cr2W8V的臨界點Ac1（800℃）點。


 


（3）模具工作溫度較高（工件始鍛溫度為1200℃，終鍛溫度為800℃），工作時會發生組織轉變，模具工作時，工作應力與組織應力、熱應力疊加，在每個工作周期的某一瞬間達到最大實際應力值，而增大了裂紋的產生和擴展的可能性，從而導致疲勞斷裂，降低模具的使用壽命。 

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