CrWMn钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用

CrWMn钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
⒈CrWMn钢的特性
CrWMn钢是在T10A钢的基础上主要加入Cr、W、Mn元素而研制成的。CrWMn钢特性如下：
⑴、CrWMn钢中加入Cr、Mn元素主要是为了提高钢的淬透性，同时固溶于基体强化基体组织，又改善钢的回火稳定性。另外，Cr、Mn元素溶入Fe3C中形成复合（Fe、Cr、Mn）3C可提高其硬度。
⑵、CrWMn钢中加入W是为了形成W的碳化物，作组织中的强化相，提高钢的强度，增加钢的硬度与耐磨性；同时W的碳化物阻止奥氏体晶粒的长大，起细化奥氏体晶粒作用，改善钢的强韧性。另外，W固溶入基体可强化基体组织，也提高钢的回火稳定性，并能消除回火脆性。
⑶、由于Cr、W、Mn元素的共同作用，该种钢的C曲线呈两个鼻子。由于钢中C、Cr、W、Mn元素的含量较高，钢中易出现网状碳化物。由于Cr、W、Mn元素的加入，引起马氏体相变点MS降低，淬火后残余奥氏体较多，故淬火变形相应较小。
⒉CrWMn钢主要化学成分
0.90%~1.05%C、0.80%~1.10%Mn、1.20%~1.60%W、0.90%~1.20%Cr、0.15%~0.35Si、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊CrWMn钢的热处理工艺
CrWMn钢相变点为：AC1750℃、Accm940℃、Ar1710℃、Ms155℃。
CrWMn钢的始锻温度为1050~1100℃，终锻温度为800~850℃，锻造后空冷至650~700℃，在砂中冷却或坑中冷却。
CrWMn钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
不完全退火 加热770~790℃，保温后随炉冷却至500℃以下出炉空冷 207~255HBS Ac1750℃，Accm940℃，加热温度应Ac1~ Accm在之间
等温球化退火 加热770~790℃，680~720℃等温后随炉冷却至500℃以下出炉空冷 207~255HBS 加热温度应在Ac1~ Accm之间，等温温度应低于Ar1710℃线20℃，以获得粒状珠光体组织
去应力退火 加热600~700℃，保温，炉冷 207~255HBS 消除残余应力，消除加工硬化
正火 加热960~980℃，保温，空冷 388~514HBS 加热温度应高于Accm，消除偏析、带状组织、网状组织，细化晶粒
淬火 预热650~700℃，加热820~840℃，保温，油冷至室温 63~66HRC 淬火加热温度在Ac1~ Accm之间，Mn、Cr元素及少量W元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性，同时也降低Ms点，但未溶W的碳化物，细化了晶粒，保持强韧性
 预热700~750℃，加热820~840℃，保温，90~140℃油槽冷却至150~200℃时出油槽空冷 63~65HRC Ms255℃，采用马氏体分级淬火可降低淬火应力，减小淬火变形，防止淬裂与裂纹出现
 预热700~750℃，加热830~850℃，保温，150~160℃硝盐浴等温3~5min，后出浴空冷 62~64HRC 
回火 加热150~200℃，保温2h，炉 61~62HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限
调质 淬火：加热1050℃，200℃油槽冷却；回火：加热680~700℃，保温后炉冷至室温 207~255HBS 高温淬火可以消除碳化物组织的缺陷，高温回火得到细小的回火索氏体组织，为再淬火做组织准备，在改善韧性的同时，提高强度。再淬火：加热温度800~820℃，油冷
 淬火：加热840~860℃，20℃油槽冷却至室温；回火：加热660~680℃，保温后空冷至室温 207~255HBS 用于降低表面粗糙度值
液体渗铬 加热950℃，保温4h，油冷。渗剂：15%Cr2O3+12.5%稀土硅镁+72.5%硼砂 1498HV 渗层厚度：0.0081mm。提高表面硬度、耐磨性与耐蚀性
液体渗钒 加热950℃，保温4h，油冷。渗剂：80%Na2B4O7+20%FeV 2800~3200HV0.1 渗层厚度：0.0165mm。提高表面硬度、耐磨性
⒋CrWMn钢的应用
CrWMn钢常用于制造截面尺寸不大而形状较复杂的精密冷冲模、落料模、拉深模和翻边模等。
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