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40Cr钢板是机械制造业使用广泛的钢之一,适于制作中型塑料模具。合金钢板调质处理后具有良好的综合力学性能,良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好,水淬时可淬透到Ф28~60mm,油淬时可淬透到Ф15~40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好,当硬度为HB174~229时,相对切削加工性为60%。该钢适于制作中型塑料模具。40Cr与45#钢的区别45钢属于GB699“(优质)碳素结构钢”,40Cr属于GB3077“合金结构钢”。区别就在于热处理以后。Cr在热处理中的主要作用是提高钢的淬透性。由于淬透性提高,淬火(或调质)处理后40Cr的强度、本地硬度、本地冲击韧性等机械性能也明显比45钢高,但也是由于淬透性强,在淬火时40Cr的内应力也就比45钢大,同样的条件下40Cr材料的工件开裂倾向也就比45钢材料的工件大。因此为避免工件开裂,40Cr淬火时大多选用导热性较低的油作为淬火介质(有时也用双液淬火法,俗话叫水淬油冷),而45刚则用导热性较高的水作为淬火介质。
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为了减小电极的消耗,选择直流正接进行线材的对焊试验,即选用直流电源,线材接电源的正极,钨极接电源的负极。含1%或2%氧化钍的钨极发射电子效率高,电流承载能力好,且抗污染性能好,引弧容易并且电弧比较稳定。为了便于操作,选择直径为2 mm的较细的钍钨极,并且电极前端磨尖。由于氩气较低的电弧电压特性对于薄板和线材的手弧焊特别有益,因此选择氩气做保护气体。试验选用直流手工氩弧焊机,焊接前,将钢丝两端头仔细磨平,为防止焊点产生气孔,用丙酮将端头油污清洗干净。将两端磨平的线材放在平整洁净的对正板上(图1),使两端头对正,接头处不留间隙,用压铁压住接头两侧。将线材接焊机正极,钨极接负极,分别将电流调至20 A,15 A,10 A,8 A进行焊接。合金钢板焊接时,在接头旁边引燃点弧并使之燃烧稳定,将电弧移至接头处使接头金属熔化后迅速将电弧熄灭,同时轻微施加顶锻力,冷却后即完成焊接过程,焊接过程中不使用填充焊丝。试验发现,当焊接电流为20 A时,电弧燃烧剧烈,接头处金属飞溅严重,焊点塌陷严重。当电流调至15 A时,电弧燃烧较平稳,熔池飞溅少,但焊缝仍有塌陷。但电流降至10 A时,引弧容易,电弧燃烧稳定,焊缝处没有塌陷现象。图2为焊接电流10 A时,用数码相机在Leica MZ6型体视显微镜下拍下的焊接接头形状。可以看出,接头的圆柱度较好,将其打磨后能满足线锯的要求。当电流调至8 A以下时,引弧困难且电弧不稳定,难以完成焊接过程。
20Cr合金钢板是我国目前产量大的几种合金结构钢之一,用途非常广泛。硬度较高,韧性比15CrA差。该钢具有较好的淬透性、附近中等的强度和韧性。油淬到半马氏体硬度的淬透性为直径20-23mm,20Cr钢经渗碳淬火表面强化处理后,在模具表面会获得细针状回火马氏体,硬度为58-62HRC;心部获得低碳马氏体组织,硬度35-40HRC,基体强韧性高,可满足冷作模具高硬度、附近高强度、附近高韧性和适当耐蚀性的使用性能要求。正火可促进组织球化,细化大块状先共析铁素体,该进毛胚的可加工性。?化学成分质量分数(%):C0.18-0.24、附近Si0.17-0.37、附近Mn0.5-0.8、附近Cr0.70-1.00\P≤0.03、附近S≤0.03力学性能热处理: 次淬火加热温度(℃):880;冷却剂:水、附近油第二次淬火加热温度(℃):780~820;冷却剂:水、附近油回火加热温度(℃):200;冷却剂:水、附近空抗拉强度(σb/MPa):≥83520Cr钢板屈服点(σs/MPa):≥540断后伸长率(δ5/%):≥10断面收缩率(ψ/%):≥40冲击吸收功(Aku2/J):≥47布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤179[2]?交货状态:以热处理(正火、附近退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明。参考对应钢号中国GB标准钢号20Cr;日本JIS标准钢号SCr22;德国DIN标准钢号20Cr4;英国BS标准钢号590M17;法国NF标准钢号18C3;美国AISI/SASTM标准钢号5120;国际标准组织ISO标准钢号20Cr4综合性能 ?该钢淬火并低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧度良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大倾向,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火,当正火后硬度为170-217HBW时,相对可加工性为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,冷变形时塑性中等。为了提高模具型腔的耐磨性,模具成形后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有高硬度、附近高耐磨性而心部具有很好的韧性。?调质处理 ?对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火制造冷作模具的实例。
各品种情绪指数整体处于荣枯线水平以上,显示本周合金钢板市场情绪依旧稳中偏强。具体来看,本周国内钢材价格震荡上涨运行,一方面宏观政策利好连续释放,市场预期由观望转向积极,整体氛围较前期转暖;另一方面基本面预期也继续转暖,本周多地陆续公布下半年产量平控计划,带动期现市场双双上涨,市场投机需求也表现活跃。对于当前市场而言,市场基本面及整体预期持续转暖,整体氛围良好,不过当前淡季需求仍压制价格快速上涨。综合预计下周国内钢价或继续震荡偏强表现运行。具体各品种指数来看,7月28日建筑钢材情绪指数为57.62,较7月21日回落7.15;热轧板卷情绪指数为61.97,较7月21日回落0.91;冷轧板卷情绪指数为65.43,较7月21日回升2.81;中厚板情绪指数为58.94,较7月21日回升5.28;结构钢情绪指数为56.17,较7月21日回升2.16;工业线材情绪指数为53.29,较7月21日回升0.36;镀锌板卷情绪指数为65.24,较7月21日回升1.3;焊接钢管情绪指数为70.51,较7月21日回升8.12;无缝钢管情绪指数为55,较7月21日回落2;带钢情绪指数为62.63,较7月21日回落1.06。