碲對40Cr13塑料模具鋼加工性能的影響

周茂華, 鐘亮美, 唐佳麗, 陳 煒, 付建勛

(1.攀鋼集團四川長城特殊鋼有限責任公司, 江油 621000;2.上海大學材料科學與工程學院,先進凝固技術中心,省部共建高品質特殊鋼冶金與制備國家重點實驗室, 上海 200444)

0 引 言

40Cr13鋼是一種中碳耐蝕塑料模具鋼[1-2],通常利用軋制余熱直接淬火來進行預硬化處理以獲得良好的切削性能[3-4],硬度一般為28～33 HRC或32～37 HRC。隨著下游用戶對模具鋼使用壽命要求的提高,高硬度(40～50 HRC)在線預硬化模具鋼受到廣泛關注[5-7],但高硬度模具鋼的機械加工性能不好,制約了其應用。提高高硬度模具鋼的切削性能,并確保其綜合性能不降低,成為模具行業發展的方向。

碲改質技術通過向含硫鋼中加入碲來改善硫化物形態、降低硫化物長寬比,從而顯著提高其斷屑性能,降低加工表面粗糙度[8-11]。蘇蒙蒙等[12]開展了不同碲含量303Cu易切削不銹鋼的切削試驗,發現碲的加入可以降低切削力和切削前后的表面粗糙度,并且隨著碲含量增加,切削性能改善更加顯著。劉貝貝等[13]研究發現,經過時長120 h以上的生產性切削后,碲改質1215MS易切削鋼的刀具磨損量、加工表面粗糙度與AISI12L14、SUM24L鉛系易切削鋼相當。ABEYAMA等[14]研究發現,碲能顯著降低18Cr-2Mo鋼的表面粗糙度,提高斷屑中C型屑的比例。李杰等[15]研究發現,添加碲可以增大303Cu鋼中硫化物夾雜物的硬度。謝劍波等[16]研究發現,隨著碲含量的增加,易切削不銹鋼的表面粗糙度逐漸降低。

目前,碲改質技術已成功應用于含硫易切削鋼、非調質鋼、齒輪鋼、不銹鋼的加工性能改善,然而對硫含量較低的40Cr13模具鋼進行碲改質的研究相對較少。……