材料的特性
CrMn鋼為常用的低合金工具鋼牌號,量具用鋼。該鋼的化學尬發(fā)與低合金刃具鋼相同,即碳的質(zhì)量分數(shù)高達0.9%~1.5%且加入提高淬透性的元素Cr、Mn等。因而,具有高的硬度(大于56HRC)和耐磨性,高的尺寸穩(wěn)定性和小的熱處理變形,在存放和使用過程中,尺寸不以生變化。
淬火溫度的選擇是為減小變形并獲得高的耐磨性,CrMn鋼宜取830~850℃。截面尺寸較大或淬透性較低的模具,可適當提高淬火溫度;精度要求的模具,可適當降低淬火溫度,從而減少模具的變形量和內(nèi)應力。
冷卻介質(zhì)是硝鹽浴和礦物油,只有采用硝鹽浴分級淬火或等溫淬火才能減少小組織應力,從而減小變形。對硬度要求不高(50~60HRC)的模具,可采用稍高于Ms點的溫度等溫淬火以減小膨脹變形,等溫時間可根據(jù)硬度要求來調(diào)整。對于硬度要求高于60HRC的模具,可采用Ms點以下溫度的等溫淬火。對于大截面模具,為了提高淬硬層深度,應首先考慮采用提高冷卻速度的辦法,并盡量避免提高淬火溫度,以減小膨脹變形。對于精度要求高的模具,根據(jù)硬度要求先擇不同的溫度時行等溫淬火,等溫時間不宜過長,等溫后隨硝鹽浴一起緩冷。可以顯著減小組織應力,有效控制變形量。
淬火后于150~160℃回火,可使原來淬火后膨脹的體積產(chǎn)生收縮;鼗饻囟壬叩220~240℃,又開始出現(xiàn)尺寸膨脹,在260~320℃回火時,會出現(xiàn)尺寸膨脹的最大值,而繼續(xù)提高溫度,變形又趨于收縮。因此,在選擇回火溫度時應根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、尺寸和硬度要求合理選擇回火溫度。選擇合理的回火溫度可以最大限度地消除由淬火產(chǎn)生的內(nèi)應力,有效提高模具的使用壽命。
化學成分
該鋼的化學成分(質(zhì)量分數(shù)):C0.90%~1.05%、Si≤0.40%、Mn0.80%~1.10%、Cr0.90%~1.20%、P≤0.030%、S≤0.030%。
正火規(guī)范
正火溫度900~920℃,保溫時間:鹽浴爐:25~30S/mm,空氣爐70~90s/mm空冷,硬度321~415HBW。
球化退火規(guī)范
780~800℃×2~4h,700~720℃×4~6h,以30℃/h冷速,爐冷到500~600℃,出爐空冷。硬度197~241HBW。
普通淬火、回火規(guī)范
1)淬火溫度840~860℃,淬火硬度63~66HRC,回火溫度130~140℃,回火硬度62~65HRC。
2)淬火溫度840~860℃,淬火硬度63~66HRC,回火溫度160~180℃,回火硬度60~62HRC。
典型應用舉例
精度要求較高的量具,如量規(guī)與量塊。