Y4、Y10新型压铸模具钢的热处理及应用效果
Y4钢是针对铜合金压铸模而设计的新型压铸模具钢。铜合金熔液一般温度为880～960℃，铜合金熔点高，导热性能好，因此模具型腔升温快、温度高，然后又很快降温。因此模具的失效形式主要是热疲劳裂纹、金属熔蚀、热变形、塌陷等。
与Yl0钢相比，Y4钢中的铬、硅含量下降，因此碳化物不均匀性有所下降，硼可提高钢的淬透性和高温强度，铌可提高碳化物的稳定性、细化晶粒，降低钢的过热敏感性，提高钢的热强性和热稳定性。所以Y4(4Cr3Mo2VNbB)钢的耐热性能高于Yl0钢。Y4钢在力学性能方面，尤其是在冷热疲劳及裂纹扩展速率方面明显优于3Cr2W8V钢，是比较理想的铜合金压铸模具钢材。
(1)预先热处理 球化退火工艺：加热温度840～860℃，保温2～4h；等温温度680℃，保温4～6h，炉冷到500℃出炉空冷，退火后硬度为170～181HBW。
(2)淬火及回火Y4钢的淬透性优于3Cr2W8V钢，其淬火加热温度为1050～1100℃，油冷，硬度58～59HRC。回火温度600～630℃，回火时间2h×2次，回火后硬度44～52HRC。
3Cr2W8V钢轴承锻造冲头，经常规淬火、回火后使用，失效形式主要是热疲劳磨损，使用寿命为0. 3万次左右。改用Y4钢制造，其热处理工艺如下：加热温度1100℃，淬油，650℃×1.5h和630℃×1.5h回火各1次，热处理后硬度44～48HRC。Y4钢模具使用寿命可达2万次左右。
Y10钢的化学成分和H13钢相似，但钼含量稍高，有很好的淬透性，钢中Mo和V分别以M6C和MC型碳化物存在，对细化晶粒、提高热强性和回火稳定性有较大作用。钢中加入Si、Mn的目的是提高基体强度。Yl0钢模可在低于600℃的温度下长期工作。
我国目前所用的铝合金压铸模具钢材一般是3Cr2W8V钢，失效的主要形式是热疲劳和粘蚀，选用Yl0钢制造的压铸模使用寿命明显高于3Cr2W8V钢。
(1)预备热处理 球化退火工艺：加热温度840～860℃，保温2～4h；等温温度680℃，保温4～6h，炉冷到550℃以下出炉空冷。退火后硬度为170～187HBW，退火后组织为点状珠光体+少量分散分布的亚稳定共晶碳化物。
(2)淬火及回火 淬火温度950～1050℃，油冷，硬度50～56HRC。回火温度550～620℃，硬度42～51HRC。采取下限温度(550℃) 回火，硬度50～51HRC。采取1050℃油淬，650℃回火2次，每次2h，硬度为39HRC，组织为回火马氏体+回火托氏体+未溶碳化物。
(3)使用寿命对比 以下三种零件的模具均采用常规热处理，其使用寿命对比见下表。
钢号 压铸零件 微型电动机71号前盖 120照相机盒型芯 变速器上盖型芯 3Cr2W8V钢模具寿命 3万次 3万次 3～5万次 Yl0钢模具寿命 大于30万次 大于25万次 大于15万次
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