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模具用什么钢材比较好?(齿轮钢在使用时成分规划有哪些具体区别)
来源: | 作者:东启特钢 | 发布时间: 2021-11-25 | 44 次浏览 | 分享到:
模具用什么钢材比较好?(齿轮钢在使用时成分规划有哪些具体区别)

  模具用什么钢材比较好?(齿轮钢在使用时成分规划有哪些具体区别)

  

  模具用什么钢材比较好?齿轮钢的现状与开口方向齿轮在工作时,长期受到变载荷冲击力、接触应力、波动弯曲应力、摩擦力等各种应力的作用,同时还受到加工精度、设备精度、外来硬点磨削等各种因素的影响。,并且都是极其易损的零件,因此要求齿轮钢具有较高的耐久性、疲劳强度和耐磨性。为了生产高质量的齿轮钢,一方面要求钢厂向用户提供淬透性稳定、适应用户工艺要求的齿轮钢产品;另一方面,齿轮厂还应优化现有技术,引进新技术,提高齿轮质量。

  

模具钢


  与日本、德国、美国生产的齿轮钢相比,我国齿轮钢的差距在于:钢的品牌不构成系列化,产品规格落后;钢的淬透性带较宽,目前国外钢的淬透性带已达到4HRC,而我国的淬透性带约为6-8HRC,不稳定。钢的纯度很低。从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢,氧含量在(7-18)×10-6时不牢固,而我国的氧含量在(15-25)×10-6左右。而且非金属夹杂物的分散度不可或缺且不均匀,大颗粒夹杂物较多。粒度要求不同。我国齿轮钢的晶粒度等级一般要求5-8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度不宜粗于6级。日本开发了一系列低硅抗晶界氧化渗碳钢,可将晶界氧化层降低至≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo钢为15-20微米;均匀使用寿命短,单位产品能耗高,劳动生产率低。此外,如何保证轧制过程中气孔等缺陷很小且在芯区范围内,也是国内没有讨论过的一个范畴,因为显微组织的缺陷会对零件的后续加工和热处理变形带来很多不好的影响。目前,我国汽车齿轮钢的主要钢种仍为20CrMnTi,一般选用气体渗碳工艺。由于渗碳气氛中存在氧化气体,渗碳层中对氧亲和力高的元素硅、锰、铬在晶界被氧化,形成晶界氧化层。晶界氧化层的出现会导致硅、锰、铬等合金元素的固溶体减少。在渗层中,会降低渗层的淬透性,进而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的出现,进而明显降低齿轮的疲劳功能。

  

  有两种方法可以解决这个问题:

  

  1)选择特殊热处理工艺。真空渗碳可以降低渗碳气氛中的氧势,进而有效降低渗碳层的晶界氧化程度。稀土的渗碳过程也可以降低晶界的氧化程度,因为稀土优先集中在工件表面,并优先沿钢的晶界发生松弛,其与氧的亲和力远高于硅、锰、铬,因此会优先与氧结合,防止氧原子向内松弛,进而有助于减少非马氏体组织的发生。

  

  2)通过合金规划,开发出具有晶界抗氧化能力的齿轮钢。镍和钼抗氧化能力强,铬次之,锰抗氧化能力弱,硅抗氧化能力最弱(硅的氧化倾向是铬和锰的10倍)。因此,为了减少晶界氧化,保证淬透性,在齿轮钢的成分规划中,应适当降低易氧化元素的含量,尤其是Si的含量,并相应增加难熔元素Ni和Mo的含量。据报道,将硅、锰和铬的分离控制在0.05%、0.35%和0.01%可以完全抑制外部结构的无序,即使在1000℃下,也很少发生晶界氧化。为满足高功能、轻量化的汽车开口要求,未来应重点发展:淬透性窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、高温硬度和抗高温软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮钢等。


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