一、4Cr5Mo2MnVSi的特性
高温性能
4Cr5Mo2MnVSi具有良好的高温强度。在高温环境下,其合金元素的配比使得材料内部的组织结构能够保持相对稳定,从而承受较高的应力。例如,在压铸模具的使用中,当模具在反复的高温金属液注入过程中,该材料能够抵抗高温下的变形,保持模具型腔的尺寸精度。
它还具有较好的热疲劳性能。热疲劳是指材料在反复的加热和冷却过程中产生的疲劳现象。该材料中的铬(Cr)、钼(Mo)等元素有助于提高材料的热疲劳抗力,使得它在经历多次热循环后不易产生裂纹。像在热锻模具中,模具在不断地与高温锻件接触(加热)然后又在空气中冷却的过程中,4Cr5Mo2MnVSi能够较好地应对这种热循环而不发生过早失效。
耐磨性
由于其合金元素的作用,4Cr5Mo2MnVSi具有一定的硬度和耐磨性。其中的铬元素可以形成碳化物,弥散分布在基体中,提高材料的硬度。在塑料模具的应用中,当塑料在模具型腔内流动和脱模过程中,会对模具表面产生摩擦,这种材料能够抵抗这种摩擦磨损,延长模具的使用寿命。
耐腐蚀性
铬元素的存在提高了材料的抗氧化和耐腐蚀性。在一些可能接触到轻微腐蚀性介质的工作环境中,如在潮湿空气或者含有少量腐蚀性气体的环境下使用的模具,4Cr5Mo2MnVSi能够形成一层致密的氧化膜,阻止进一步的腐蚀。
4Cr5Mo2MnVSi钢的代号为Y10, 是中碳超高强度钢和新型热作模具钢, 是可取代3Cr2W8V 钢的新压铸模具钢。其化学成分与 H13 钢相似, 具有很好的淬透性, 钼及钒合金元素对细化晶粒、提高热透性和耐回火性有较大作用。4Cr5Mo2MnVSi钢是一种空冷硬化型的热作模具钢, 是在 UHBQR080钢的基础上, 由我国自行研制的钢种, 该钢不含钴, 增加了质量分数约 2.17%铬和0.99%硅, 锰和钼含量略高, 钒含量稍低, 化学成分类似DH21钢, 其熔炼、锻造、可加工性良好, 淬透性高。
该钢具有良好的机械加工性能和热加工性能, 并具有良好的抗热疲劳性能。与3Cr2W8V钢相比, 该钢还具有热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点, 模具的使用寿命普遍比 3Cr2W8V 钢制作的模具的使用寿命高一倍以上。推荐 Y10 钢在淬火并回火至硬度40~46HRC 下使用。
4Cr5Mo2MnVSi化学成分(质量分数):
C:0.30~0.40
Si:1.20
Mn:0.90~2.00
Cr:4. 90
Mo:0.90~2.10
V:1.10
供货状态:热轧 (锻) 退火态, 硬度170~229HBW。
二、4Cr5Mo2MnVSi圆棒的用途
模具制造领域
压铸模具
压铸模具需要承受高温、高压和高速金属液的冲击。4Cr5Mo2MnVSi圆棒的高温强度、热疲劳性能和耐磨性使其非常适合制作压铸模具。例如,在铝合金压铸模具中,该材料能够承受铝液的高温(通常在600 - 700°C左右),并且在长期的压铸生产过程中,保持模具的性能稳定,减少维修和更换的频率。
热锻模具
热锻模具在热锻过程中要承受巨大的压力和反复的热循环。4Cr5Mo2MnVSi圆棒的高温性能和良好的韧性使其成为热锻模具的理想材料。比如在汽车零部件的锻造模具制造中,如曲轴、连杆等部件的锻造模具,使用这种材料能够保证模具在高温、高应力的锻造环境下正常工作。
塑料模具
对于一些需要较高硬度和耐磨性的塑料模具,4Cr5Mo2MnVSi圆棒也是不错的选择。在注塑一些含有玻璃纤维等增强材料的塑料制品时,模具需要有较好的耐磨性以抵抗玻璃纤维对模具表面的磨损,这种材料能够满足这一要求。
机械制造领域
可以用于制造一些在高温、高应力环境下工作的机械零件,如高温轴承座等。在这些零件的工作环境中,需要材料能够承受较高的温度和一定的载荷,4Cr5Mo2MnVSi圆棒的特性能够满足这些要求,保证零件在高温下的正常运行,减少因材料失效而导致的设备故障。