火焰淬火鋼的熱處理工藝和應用

新型7CrSiMnMoV鋼

火焰淬火鋼是一種新型的鋼材，牌號：7CrSiMnMoV。可以采用火焰加熱淬火顧稱為火焰淬火鋼。7CrSiMnMoV鋼是在T7A鋼的基礎上主要加入Cr、Si、Mn、Mo、V元素而研制成的。7CrSiMnMoV鋼主要化學成分：0.65%～0.75%C、0.85%～1.15%Si、0.65%～1.05%Mn、0.90%～1.20%Cr、0.20%～0.50%Mo、0.15%～0.30%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
1.7CrSiMnMoV鋼的特性
   (1)、7CrSiMnMoV鋼中加入Cr、Si、Mn元素主要是提高鋼的淬透性，并固溶于基體中強化基體組織，同時改善鋼的回火穩定性。
   (2)、少量Cr、Mn、Mo元素在回火時固溶于Fe3C中形成復合（Fe、Cr、Mn）3C，改善其硬度，增加鋼的硬度與耐磨性。
   (3)、7CrSiMnMoV鋼中加入V元素與Mo元素主要形成碳化物，作組織中的強化相，提高鋼的強度、硬度與耐磨性。
   (4)、Mo、V元素形成的碳化物可細化晶粒，改善鋼的強韌性。Mo元素可以消除鋼的回火脆性。
   (5)、7CrSiMnMoV鋼中大量Si元素的存在，增大鋼的脫碳傾向，故加熱時需注意防護。另外Si元素可改善碳化物分布與形態，并提高彈性極限。
   (6)、7CrSiMnMoV鋼在奧氏體化時，Mo、V元素還可隨所形成的碳化物在高溫時少量地固溶于奧氏體中，進一步提高鋼的淬透性，室溫下存在于馬氏體基體中強化馬氏體基體組織，并可進一步提高鋼的回火穩定性。
   (7)、7CrSiMnMoV鋼可以采用不*等溫退火，也即等溫球化退火，以便獲得顆粒狀珠光體組織，為后續機加工和后續淬火做好組織上的準備。
    7CrSiMnMoV鋼的熱處理工藝
    7CrSiMnMoV鋼相變點為：AC1776℃、Ac3834℃、Ar1694℃、Ar3732℃、Ms211℃。
    7CrSiMnMoV鋼的始鍛溫度為1050～1100℃，終鍛溫度為800～850℃，鍛造后緩慢冷卻。
    7CrSiMnMoV鋼常見的熱處理工藝
    ① *退火：加熱840～860℃，保溫1～2h后，爐冷至550℃以下出爐空冷 217～241HBS Ac1776℃，Ac3834℃，加熱溫度應在Ac3以上
    火焰淬火鋼的熱處理工藝和應用②不*退火：加熱820～840℃，保溫1～2h后，680～700℃等溫，隨爐冷卻至500℃以下出爐空冷 217～241HBS 加熱溫度應在Ac1～Ac3之間，等溫溫度在Ar1694℃線以下。由于合金元素的影響，共析點左移，鋼應為過共析鋼，不*等溫退火乃是等溫球化退火
    ③淬火：預熱650～700℃，加熱860～920℃，保溫，油冷 58～63HRC 淬火加熱溫度高于Ac3，有助于Cr、Mn、Si元素和少量Mo元素的溶解，提高淬透性，改善回火穩定性。V的碳化物未溶，細化晶粒，少量未溶的Mo元素的碳化物也細化了晶粒，保持強韌性，現時提高硬度與耐磨性。回火時Mo元素的碳化物析出，增加二次硬化效應
    ④火焰加熱表面淬火：整體預熱180～200℃，氧-乙炔焰加熱表面至900～1000℃，空冷 61～63HRC 采用表面加熱淬火，受加熱的部分被硬化，其余部分沒有硬化，模具淬火變形小，尺寸精度可保證
    ⑤回火：加熱180～200℃，保溫2h，爐冷 58～62HRC 強調硬度取下限，強調韌性取上限
    由于7CrSiMnMoV鋼具有較高的淬透性，空冷時即可淬硬，且變形較小，故7CrSiMnMoV鋼常用來制造尺寸較大、形狀復雜、截面較厚的大型冷作模具。如薄板沖孔模、整形模、切邊模、冷擠壓模具等。