1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的化学成分: 见表1。 表1 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢化学成分(质量分数,%) C | Si | Mn | Mo | Ni | Al | Cu | P | S | 0.06~0.20 | ≤0.35 | 1.40~1.70 | 0.20~0.50 | 2.80~3.40 | 0.70~1.05 | 0.80~1.20 | ≤0.030 | ≤0.030 |
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的临界点: 临界点温度见表2。 表2 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢临界点温度 临界点 | Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 | Ms | 温度(近似值)/℃ | 675 | 821 | 382 | 517 | 270 |
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的热加工: 锻造工艺规范见表3。 表3 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢锻造工艺规范 项目 | 装炉温度/℃ | 加热温度/℃ | 始锻温度/℃ | 终锻温度/℃ | 冷却方式 | 钢锭 | <800 | 1140~1180 | 1080~1130 | ≥900 | 缓冷 | 钢坯 | <900 | 1120~1160 | 1050~1100 | ≥850 | 空冷 |
锻后空冷或砂冷,不必退火即可进行机械加工。 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的预备热处理: 钢材退火工艺:加热温度为750~770℃,保温2~4h,炉冷至600℃出炉空冷。 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的固溶处理: 固溶温度为840~900℃,一般取870℃,保温3h,空冷,固溶硬度为28~33HRC。固溶处理的目的是为了使合金元素在基体内充分溶解,使固溶体均匀化并达到软化,便于切削加工,表4为固溶温度对硬度的影响。 表4 固溶温度对硬度的影响 固溶温度/℃ | 780 | 810 | 840 | 870 | 900 | 940 | 硬度HRC | 30.8 | 32.4 | 33.1 | 32.7 | 33.1 | 31.0 |
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的时效处理: 时效温度为500~520℃,时效时间为4~8h,硬度为40~43HRC。时效处理是为了最终的使用性能,通过时效处理得到40~45HRC的较高硬度,通过模具的耐磨性。表5为不同温度时效处理后的硬度。 表5 不同温度时效后1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的硬度 时效温度/℃ | 280 | 300 | 400 | 450 | 500 | 520 | 550 | 600 | 硬度HRC | 32 | 33 | 37 | 40 | 43 | 40 | 35 | 30 |
注:870℃固溶。 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的力学性能: 不同温度时效钢的力学性能见表6、表7、表8(分别为PMS钢的高温力学性能及不同处理状态下的力学性能)。 表6 不同温度时效1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的的力学性能 时效温度(℃) | σs(MPa) | σb(MPa) | δ(%) | ψ(%) | αk(J/cm2) | 400 | 1044.41 | 1128.75 | 16.2 | 62.9 | 49.25 | 450 | 1193.47 | 1303.3 | 14.6 | 49.7 | 11.82 | 510 | 1256.23 | 1331.74 | 14.7 | 47.8 | 21.67 | 550 | 1103.25 | 1167.0 | 15.7 | 56.6 | 37.43 | 600 | 835.53 | 943.4 | 18.4 | 64.1 | 94.56 |
注:850℃固溶。 表7 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的高温力学性能 试验温度(℃) | σs(MPa) | σb(MPa) | δ(%) | ψ(%) | 300 | 905.15 | 1019.9 | 26.0 | 56.2 | 400 | 812.0 | 870.83 | 24.0 | 74.0 | 500 | 619.78 | 659.0 | 21.6 | 78.8 |
注:850℃固溶后,500℃时效2h。 表8 不同热处理状态1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)钢的力学性能 热处理工艺 | σ0.2(MPa) | σb(MPa) | δ5(%) | ψ(%) | 硬度HRC | (850±20)℃淬火,空冷 | 839.6 | 1017.1 | 15.4 | 55.1 | 31.5 | (850±20)℃淬火,空冷,510℃回火 | 1026.9 | 1300.5 | 13.3 | 45.0 | 43 | (850±20)℃淬火,空冷,600℃软化 | 699.3 | 798.4 | 21.0 | 60.0 | 25.3 | (850±20)℃淬火,600℃软化,530℃回火 | 991.6 | 1095.5 | 17.3 | 49.8 | 39 | 850℃固溶,530℃回火 | 1191.6 | 1292.7 | 14.6 | 52.7 | 41.8 | 870℃固溶,510℃回火 | 1169 | 1304 | 16.0 | 49.2 | 43.5 |
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