GB/T 42083-2022 4Cr5MoSiV1热作模具钢件的热处理.pdf

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GB/T 42083-2022 4Cr5MoSiV1热作模具钢件的热处理.pdf

6.3.2.6 6两次回火之间,模具应冷却至室温。 6.3.2.7 优质4Cr5MoSiV1压铸模具典型回火工艺见附录E。 6.3.2.8模具精加工后可以进行渗氮、氮碳共渗处理及表面涂层处理,表面处理工艺可参考附录G

如模具硬度偏低等不合格时,经客户同意可以重新淬火。重新淬火前应进行退火,退火温月 0°℃~870℃,保温时间按每25mm厚度保温1h计算。以小于或等于33℃/h的速度缓慢冷去 0°℃,然后随炉冷却。模具重新淬火和回火工艺按6.3执行。若模具经过一次重新热处理后仍多 格,则应作报废处理。

7.1.1硬度检验按GB/T230.1的规定执行。 7.1.2通常模具淬火和回火后硬度范围为42HRC~52HRC。对于开裂倾向严重的模具宜选用硬度 范围的下限;对于要求热裂纹抗力高的模具则推荐硬度范围上限。大型模具宜选择硬度范围下限;中小 型模具宜选择硬度范围的上限,具体硬度由客户规定。 7.1.3硬度偏差一般不大于3HRC,例如44HRC~46HRC。 7.1.4硬度检验应在客户同意的位置至少取5个部位的硬度值,包括4个角落和中心的表面硬度值。 7.1.5当硬度偏离规定的硬度范围时,应报告相关客户

7.2.1模具显微组织检验应取能代表淬火和回火情况的试样。试样是取自淬火工件的转角处或棱边 上、在整个淬火及回火过程中都附着于工件上的试块。 7.2.2根据GB/T34895规定制备试件,并以5%的硝酸乙醇溶液进行腐蚀。 7.2.3试件的淬火和回火组织主要由回火马氏体和少量贝氏体组成峨眉永华炼钢连铸技改工程炼钢厂房钢结构施工组织设计,没有珠光体和残留奥氏体,无脱 碳和增碳,并没有过多晶间析出物。

特级优质钢模具的冲击性

7.3.14Cr5MoSiV1特级优质钢模具热处理应检测冲击性能。冲击试验随炉试样取样和试验方法应符 合附录D规定。 7.3.2硬度在44HRC~46HRC的特级优质钢,冲击吸收能量平均值应大于或等于10.8J,最小值不 小于8.0J

7.4热处理工艺数据记录

7.4.1热处理厂应保留工艺资料和数据的副本,以及能反映实际模具质量资料的副本至少7年。 7.4.2模具热处理的工艺曲线数据应包括预热步骤、淬火加热以及从淬火温度冷却至心部热电偶温度 T<150℃的全过程信息。 7.4.3应有表面热电偶温度(T)在1030°℃~540C范围内最小冷却速率(≥28℃/min)的实测数据。

,证书样式见附录H。该证书应包含但不限于以下内容: a)热处理源; b)项目号; C) 钢的质量等级; d)材料牌号; e) 材料加热编号; f) 装载量; g) 硬度要求; h)第一次预热:温度和时间; iD) 第二次预热:温度和时间; ) 第三次预热:温度和时间; k)淬火温度和保温时间; 1 2 冷却速率; m)淬火压力; n)分级淬火:温度和保温时间; D) 第一次回火:温度、保温时间、硬度; p)第二次回火:温度、保温时间、硬度; q) 第三次回火:温度、保温时间、硬度; r) 最终硬度; s) 淬硬后的显微组织; t) 冲击性能”,特级优质4Cr5MoSiV1热作模具钢件应包含3个单独试验值及平均值

A.1优质模具钢的牌号及化学成分见表A.1

优质模具钢的牌号及化学成分

号后面如加“A”或“E"分别表示高级优质钢或特级优质

A.2 优质模具钢中残余元素含量见表A.2

表A.2优质模具钢中残余元素含量

GB/T 42083—2022

附录B (规范性) 冲击试样和试验方法

B.1.1在钢材横截面的中心位置切取试样毛坯,扁钢和方钢取样位置应符合图B.1的规定,圆钢取样 位置应符合图B.2的规定。冲击试样缺口底部应与钢材长度方向平行,取样时应作好标识。 B.1.2每批钢材至少取5个试样进行冲击试验。同批钢材应是同一炉冶炼、在相同工艺下锻造或轧制 成同一尺寸,并统一装炉退火的材料。铸造、轧制工艺不同,成形尺寸不同、不是同炉退火的钢材都按不 同批次处理,应追加试验。

图B.1扁钢和方钢取样位置图

图B.2圆钢取样位置图

冲击试样应符合GB/T229规定的要求,尺寸为10mm×10mm×55mm,如图B.3所示。还应 人下要求: a) 1 相邻两面垂直度为90°士10'; b) )横截面尺寸公差为10mm士0.1mm;

C) 试样长度L为55mm士1mm; H) 2 在55mm×10mm的端面上,表面粗糙度(Ra)不大于1.6um; e) 试样加工完毕后,检验并记录每个试样的最终硬度,检验结果在44HRC~46HRC之间为 合格; f) 试样硬度合格后,再进行V形缺口加工。V形缺口不应使用电火花切割。

C) 试样长度L为55mm士1mm; H) 在55mm×10mm的端面上,表面粗糙度(Ra)不大于1.6um; 2 试样加工完毕后,检验并记录每个试样的最终硬度,检验结果在44HRC~46HRC之间为 合格; 试样硬度合格后,再进行V形缺口加工。V形缺口不应使用电火花切割。

图B.3冲击试样示意图

对每个试样坏料进行机械加工,尺寸应大于或等于12.7mm×12.7mm×63.5mm,然后进行 回火热处理。再将试样坏料加工至尺寸为图B.3的无缺口试样。加工后的试样满足B.2的所有 开缺口并磨光缺口

在1030°C加热保温30min~45min后油淬,淬火油温度低于50℃。在不低于590C应至少进行 两次回火,每次回火保温时间不少于2h,使硬度达到44HRC~46HRC。两次回火之间应空冷至 室温。

试验机的校准应符合GB/T229的要求。按GB/T229的规定在室温对5个试样进行冲击试验 得到5个试验值,去掉一个最高值和一个最低值后取平均值。3个试验值中最低值为最小单个数值。

GB/T 42083—2022

附录C (规范性) 真空高压气淬炉冷却能力测试方法

C.1.1试样是尺寸为400mm×400mm×400mm的正方体试块,如图C.1所示。试块的材料、表面状 态和粗糙度应与工件相同。 C.1.2在试块一个面的中心部位打一直径为$3mm~66mm、深16mm土3mm的孔,用于放置表面 热电偶。孔的直径依据铠装热电偶的直径确定 C.1.3在试块另一个面中心部位打一个直径为$3mm~66mm、深200mm土3mm的孔,用于放置心 部热电偶。孔的直径依据铠装热电偶的直径确定。

图C.1冷却能力测试试样

C.1.4热电偶孔均应使用耐火纤维填充,防备热电偶测温端与淬火剂直接接触。此外,还应加固热电 偶线,防止其在淬火过程中移动。 C.1.5热电偶的另一端通过炉温均匀性测定接口引出炉外,连接补偿导线和温度记录仪,或者采用炉 温跟踪仪进行温度测量和记录

(规范性) 钢模具热处理随炉试样及要求

D.1.1从特级优质4Cr5MoSiV1模具钢料上取样制备一个尺寸约为63.5mm(厚度)×88.9mm(宽度)× 12.7mm(长度)的随炉试块。取样位置见图D.1

特级优质钢模具热处理随炉试样取样示意日

D.1.2每个模具钢件上应附相应的随炉试块,随炉试块的63.5mm×88.9mm面应与模具钢件紧密接 触,放置位置应远离其边缘和角落。如果采用定位焊,则焊点位置应沿88.9mm尺寸方向。 D.1.3随炉试块应随模具钢件一起进行热处理,包括预热、淬火加热、淬火冷却、第一次回火。 D.1.4第一次回火之后将随炉试块从模具上移出并单独回火到44HRC~46HRC。 D.1.5随炉试块回火后的硬度应达到44HRC~46HRC

D.2.1从随炉试块上截取5个10mm×10mm×55mm的夏比冲击试样,试样尺寸见图B.3,试样的 V形缺口底部方向应与钢料长度方向平行, D.2.2试样加工至最终尺寸并磨光。最终加工之后,在夏比冲击试样上开缺口,缺口磨光,不应使用电 火花加工缺口。 D.2.3按GB/T229规定在室温下对5个试样进行冲击试验,得到5个试验值。去掉一个最高值和 个最低值,取平均数作为最终冲击性能试验结果。同时也应分别列出3个中间试验值

图E.1为优质4Cr5MoSiV1钢模具热处理工艺曲线

附录E (资料性) 4Cr5MoSiV1钢压铸模具热处理工艺曲线

图E.1优质4Cr5MoSiV1钢模具热处理工艺曲线

.1为Cr5MoSiV1钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线

图F.1为Cr5MoSiV1钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线

图F.24Cr5MoSiV1钢回火温度与硬度的关系曲线

锤击预制桩施工方案附录G (资料性) 4Cr5MoSiV1压铸模具钢件表面处理工艺

G.1.1为了提高4Cr5MoSiV1压铸模具钢件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度,对回火的模具后 可进行渗氮或气体氮碳共渗。 G.1.2渗氮温度为490℃~560℃,气体氮碳共渗温度为520℃~570℃,一般比回火温度低30℃以 上,渗氮后炉冷至200C以下后出炉。工艺方法可参考GB/T18177、GB/T34883或GB/T22560。 G.1.3渗氮或氮碳共渗模具表面硬度可达到900HV以上,渗层深度一般不大于0.15mm。 G.1.4模具投人使用后,在使用过程中结合模具表面的使用情况可以再进行1次~2次去应力处理,也 可进行1次~2次渗氮或氮碳共渗处理。再次渗氮或氮碳共渗处理前需将模具型腔内原有的渗层通过 抛光清理干净。再次渗氮或氮碳共渗处理层深度一般不大于0.15mm

为了提高表面硬度和耐高温性能,模具淬火回火并加工到最终尺寸后可以对其进行表面涂层处理 常用表面涂覆工艺有化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)等

热处理质量合格证书见表H.1

热处理质量合格证书见表H.1

附录H (资料性) 热处理质量合格证书

岩下隧道支架现浇明洞施工方案表H.1热处理质量合格证书

表H.1热处理质量合格证书

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