作家：王勇勝1，金維松2，孫盛宇1，付 博1，劉景欣2 （1.東北特出鋼團體股子有限公司本領重心；2.東特股子總工程師辦，）作品已登載在《胎具創(chuàng)造》季刊，版權歸作家一切，連載請證明根源，感謝！

【綱要】領會了塑料像膠胎具鋼的行業(yè)近況及4Cr13型耐蝕塑料胎具鋼的個性，對各別熱處置工藝的4Cr13胎具鋼的顯微構造、硬度及因素舉行了比較領會。截止表露，模鑄的4Cr13鋼經(jīng)在線預硬、一次回火后，顯微構造呈條帶狀散布，其原由于鋼中因素偏析引導，經(jīng)二次回火后可減少。其余，對各別冶金狀況下的4Cr13胎具鋼構造舉行了比較領會，截止表露，電渣鋼經(jīng)二次回火后，構造精致平均，可用來具備高訴求的塑料胎具創(chuàng)造。

要害詞：預強硬；顯微構造；耐蝕塑料胎具鋼；4Cr13

1 弁言

胎具被譽為“產(chǎn)業(yè)之母”，是一個國度產(chǎn)業(yè)興盛的普通。據(jù)統(tǒng)計，勝過80%的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)物須要胎具成型[1]。普遍成型（形）的辦法囊括打針、鑄造、沖壓、擠壓、3D打字與印刷之類，個中打針成型與化學工業(yè)及塑料行業(yè)的興盛休戚相關。因為塑料具備崇高的加工本能和種類百般化的特性，暫時已變成社會上普遍運用的第四次全國代表大會資料（木料、洋灰、鋼鐵、塑料）中興盛最快的資料。跟著各行業(yè)對塑料及其成品需要的趕快興盛，連年來塑料胎具也仍舊變成胎具行業(yè)產(chǎn)量最大的種類。

打針模的興盛徑直確定了塑料胎具鋼的興盛。近些年，各個國度辨別產(chǎn)生了各自的塑料胎具鋼種類體制。4Cr13預強硬胎具鋼屬于中碳高鉻型耐蝕塑料胎具鋼，符合創(chuàng)造接受高負載、高耐磨及侵蝕介質(zhì)效率下的塑料胎具、通明塑料成品胎具等，具備硬度平均、拋光本能杰出的個性，其相映德國資料招牌為DIN 1.2083。過程一定熱處置工藝后，4Cr13 資料的洛式硬度值最高可達50～55HRC，在確定的拋光工藝下，胎具外表可達高鏡面功效[2]，并對氯氟等氣體有很好的抗侵蝕本領，板滯加工本能好，所以，深受宏大胎具鋼用戶喜愛，是用量較大的高等第耐蝕塑料胎具鋼之一。

跟著胎具左右游企業(yè)對胎具本錢貶低的呼聲越來越大，連年來興盛了在線預強硬包辦離線調(diào)質(zhì)的熱處置工藝。在線預強硬是指胎具扁鋼軋制后，運用軋制余熱不經(jīng)積累加熱徑直舉行蘸火的工藝。因為其具備工藝過程短、能源消耗低、產(chǎn)物個性崇高等上風，已漸漸被商場接收。

2 考查資料與本領

正文接洽東西為某廠消費的 4Cr13 型耐蝕塑料胎具鋼，其因素如表1所示。

依照運用用處，可將4Cr13胎具鋼按熔煉工藝分為模鑄、電渣兩種狀況，其冶金工藝辨別為：電爐+AOD+LF簡練+模鑄、電爐+AOD+LF簡練+連鑄+電渣重熔。

為領會各別冶金狀況、各別熱處置工藝下胎具鋼的構造個性，對預強硬4Cr13胎具鋼按如次工藝舉行消費考查，辨別為：

1#：模鑄→（開坯軋制）→在線預硬→一次回火。

2#：模鑄→（開坯軋制）→在線預硬→二次回火。

3#：電渣→（開坯軋制）→離線預硬→二次回火。

3 檢查截止

（1）對1#、2#、3#工藝消費的胎具鋼舉行100倍及500倍金相領會，其構造形貌如圖1、圖2、圖3所示。

（2）為領會金相顯微鏡下分別構造的簡直因素，對圖1a中所示A場所及B場所及圖1b中C場所舉行因素領會，其截止如圖4所示。

（3）對圖第11中學A、B兩項構造辨別舉行顯微硬度嘗試，其截止辨別為326HV、296HV。

圖1 模鑄4Cr13鋼在線預硬一次回火后的構造形貌

圖2 模鑄4Cr13在線預硬二次回火后的構造形貌

圖3 電渣4Cr13離線預硬二次回火后的構造形貌

圖4 模鑄4Cr13鋼掃描電子顯微鏡形貌及因素領會

4 截止領會

4.1 一次回火與二次回火的構造領會

圖1為模鑄在線預硬一次回火后的構造形貌，從 圖第11中學不妨看出，回火后的胎具鋼顯微構造呈鮮明條帶狀散布，按照硬度檢驗和測定截止，白色構造（圖第11中學所示A處）顯微硬度較玄色構造（圖第11中學所示B處）顯微硬度高30HV。其因素領會截止表露，白色構造Cr含量較玄色地區(qū)高約 1%。在更高倍率顯微鏡下不妨看出，白色構造里面仍生存點狀散布的玄色構造，經(jīng)能譜領會，其含Cr約20%。

在鋼液澆鑄后，隨溫度貶低，鐵水漸漸由外向內(nèi)、由下進取發(fā)端凝結(jié)。因為選份結(jié)晶的特性，先凝結(jié)區(qū)以樹枝狀晶情勢長大。跟著凝結(jié)向內(nèi)舉行，鋼液溫度梯度減小，鋼液凝結(jié)是在一個較長的功夫范疇內(nèi)舉行的，樹枝晶充溢長大，并在主光軸間爆發(fā)洪量的次軸（見圖5），給偏析供給了利于前提。

圖5 樹枝晶長大進程

因素領會表露，圖第11中學A、B場所因為鋼錠澆鑄時的選份結(jié)晶，鋼中生存微區(qū)因素分別。如圖 6 所示，因為A場所的鉻含量高于B場所，使得此處的奧氏體變化弧線向右移，貶低了鋼的冷卻速率。在一致蘸火冷卻強度下，A 場所的奧氏體過冷度大于 B 處，因 此 A 場所的奧氏體變化為馬氏體的冷卻速率更快，引導此處的硬度高于 B 場所。同聲，因為此處的鉻含量偏高，比擬更耐侵蝕，所以在顯微鏡下表露口角兩種形貌。

蘸火后的4Cr13鋼在回火前提下[3]，因為功夫的連接或溫度的變革，其析出碳化學物理的典型也爆發(fā)變革， 即（Fe、Cr）3C→（Cr、Fe）7C3→（Cr、Fe）23C6。

鋼經(jīng)一次回火后，鋼中局部碳亞原子從碳化學物理中析出，但仍有一局部碳亞原子固溶在碳化學物理中。二次回火給那些碳亞原子連接供給能量，馬氏體中的過飽和碳亞原子連接舉行分散，畸變能進一步獲得開釋，所以從顯微鏡下查看，鋼中的碳化學物理條帶狀構造趨于平均，試樣中的白色構造鮮明縮小，如圖2 所示。

圖6 4Cr13鋼TTT弧線

4.2 在線預硬與離線預硬的構造領會

4Cr13鋼為過共析鋼，在退火構造中，其碳化學物理含量較多，縱然沿用1,060℃~1,100℃的溫度舉行奧氏體化，鋼中的碳化學物理也不許實足融化。然而因為蘸火溫度高于1,100℃時，鋼中生存較多的剩余奧氏體，蘸火硬度相反低沉，所以保守的蘸火溫度普遍采用在1,050℃舉行加熱[4]。

在線預強硬是指胎具鋼軋制后，運用軋制余熱不經(jīng)積累加熱徑直舉行蘸火的工藝。因為運用軋制余熱，軋前加熱爐加熱溫度高，所以大局部合金元素在奧氏體中獲得融化，完備確定蘸火的構造前提。同聲因為其具備工藝過程短、能源消耗低等上風，已漸漸被商場接收，其普遍的蘸火溫度約為830℃~850℃。

因為其工藝特性，較保守的調(diào)質(zhì)仍有所辨別。圖4是經(jīng)電渣重熔的4Cr13離線調(diào)質(zhì)、二次回火后的構造形貌，不妨看出，其構造為回火馬氏體和粒狀碳化學物理，精致平均，可用來具備高拋光性、高耐蝕、高外表品質(zhì)訴求的胎具創(chuàng)造，如光拍照機、太陽鏡子鏡片等光學產(chǎn)物以及打針器和領會藥瓶等調(diào)理東西產(chǎn)物。

5 論斷

因為因素偏析，引導過冷奧氏體貫串變化弧線右移，模鑄的4Cr13鋼經(jīng)在線預硬后，富鉻區(qū)構造變化不充溢。經(jīng)二次回火后，可減少構造分別，可被用來具備普遍訴求的塑料胎具鋼，兼?zhèn)湄斀?jīng)性與耐蝕本能。

如打針模訴求具備更高的拋光性、耐蝕性以及高的塑件外表品質(zhì)時，可采用電渣重熔鋼材，并過程離線調(diào)質(zhì)更佳。

—The End—

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