Y4鋼是針對銅合金壓鑄模,Y4鋼結合我國礦產資源情況而設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,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型碳化物的穩定性,因此能細化晶粒,降低過熱敏感性,提高熱強性和穩定性。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Y4鋼在熱擠壓模、熱鍛模的應用方面也取得了明顯成效。
Y4模具鋼預先熱處理 球化退火工藝:加熱溫度840~860℃,保溫2~4H;等溫度680℃,保溫4~6H,爐冷到500℃出爐空冷,退火后硬度為170~181HBW。
Y4模具鋼淬火及回火:Y4鋼的淬透性優于℃鋼,其淬火加熱溫度為1050~1100℃,油冷,硬度58~59HRC。
Y4模具鋼回火溫度600~630℃,回火時間2H*2次,回火后硬度44~52HRC。
Y4模具鋼應用效果: ℃鋼軸承鍛造沖頭,經常規淬火、回火后使用,失效形式主要是熱疲勞磨損,使用壽命為0.3萬次左右。改用Y4鋼制造,其熱處理工藝如下:加熱溫度1100℃,淬油,650℃x1.5H和630℃x1.5H回火各1次,熱處理后硬度44~48HRC。Y4鋼模具使用壽命可達2萬次左右。
Y4模具鋼化學成分(質量分數,%) C 0.36~0.42、Cr 2.2~2.7、Mn 0.9~1.3、Mo 2.0~2.5、V 0.9~1.3、Si 0.25~0.5、B 0.002~0.006、Nb 0.04~0.1、P、S≤0.02。
典型應用舉例
①汽車變速箱同步器銅錐環壓模壽命為3Cr2W8V鋼的5倍。
②銅彎管接頭壓鑄模壽命為3Cr2W8V鋼的2.5倍。
③1/2”銅閥體壓鑄模壽命為3Cr2W8V鋼的7倍。
④1”銅閘閥體殼壓鑄模壽命為3Cr2W8V鋼的3倍。
⑤銅管熱擠壓模壽命為3Cr2W8V鋼的2~3倍。
⑥軸承套圈熱擠壓模壽命為3Cr2W8V鋼的5~7倍。
⑦液鍛活塞模壽命為3Cr2W8V鋼的11倍。
⑧該鋼適用于銅合金、鋁合金壓鑄及原用3Cr2W8V鋼的中、小型壓力機模具、熱擠壓等模具。
⑨也可用于型腔模的鑲塊材料、型芯材料,用于銅合金ZHSi80-3、ZHPb59-1、ZHAl167-2.5、ZHMn58-2-2。
⑩用Y4鋼制造銅合金擠壓模底模和穿孔針頂頭,模具的使用壽命也比3Cr2W8V鋼制造的模具穩定地提高一倍以上。
11鋁型材料熱擠壓模平模和組合模對韌性的要求較高,4Cr5MoV1Si是**的模具材料,已被大量推廣應用。
12該鋼也可用于制造熱擠壓和中、小熱鍛模具。
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