40NiCrMoV16热作合金模具钢是一种高性能的模具钢

40NiCrMoV16热作合金模具钢全面介绍

一、化学成分

40NiCrMoV16热作合金模具钢是一种高性能的合金模具钢，其化学成分如下：

• 碳（C）：0.35% - 0.45%

• 硅（Si）：0.15% - 0.35%

• 锰（Mn）：0.30% - 0.60%

• 磷（P）：≤0.030%

• 硫（S）：≤0.030%

• 铬（Cr）：1.00% - 1.30%

• 镍（Ni）：1.50% - 1.80%

• 钼（Mo）：0.15% - 0.30%

• 钒（V）：0.10% - 0.20%。

这些合金元素的组合使其在高温环境下表现出良好的强度、韧性和耐磨性。

二、供应形式

40NiCrMoV16热作合金模具钢的供应形式多样，能够满足不同制造工艺和应用场景的需求：

1. 钢材线材：适用于需要精细加工的模具部件。

2. 锻件：通过锻造工艺获得，具有更好的内部组织和机械性能。

3. 板材：用于制造大型模具或需要平面加工的部件。

4. 圆钢：适用于制造各种形状复杂的模具部件。

三、热处理工艺

40NiCrMoV16的热处理工艺对其性能至关重要，具体步骤如下：

1. 退火：

   • 通常在640 - 680℃进行，以降低硬度，提高加工性能。

2. 淬火：

   • 加热至840 - 870℃，冷却介质为油或空气。

3. 回火：

   • 回火温度一般在500 - 600℃之间，以消除淬火产生的内应力和脆性。

四、机械性能

40NiCrMoV16热作合金模具钢的机械性能如下：

• 屈服强度（Rp0.2）：≥729 MPa。

• 抗拉强度（Rm）：≥916 MPa。

• 伸长率（A）：≥10%。

• 断面收缩率（Z）：≥40%。

• 布氏硬度（HBW）：≤262（软化退火），≥52 HRC（淬火及回火）。

这些性能指标表明该材料具有较高的强度和良好的韧性，适合用于高温环境下的模具。

五、物理性能

40NiCrMoV16热作合金模具钢的物理性能如下：

• 密度：约7.85 g/cm³。

• 热导率：约35 - 45 W/(m·K)（20℃）。

• 线膨胀系数：

  • 20°C - 100°C：14 × 10⁻⁶/K。

  • 200°C：12 × 10⁻⁶/K。

  • 300°C：22 × 10⁻⁶/K。

• 比热容：约420 J/kg·K。

这些物理性能使其在高温环境下具有良好的导热性和抗热疲劳性，适合用于制造高温模具。

六、应用领域

40NiCrMoV16热作合金模具钢广泛应用于以下领域：

1. 锻造模具：用于制造热锻模具，能够承受高温和高应力。

2. 压铸模具：适用于制造铝合金、镁合金等材料的压铸模具，具有良好的耐磨性和耐热疲劳性。

3. 热挤压模具：用于生产高温合金和高强度合金的管材、棒材。

4. 汽车工业：用于制造发动机缸体、曲轴、传动系统等重要部件。

5. 航空航天：用于制造飞机发动机部件、涡轮机叶片等高温、高负荷部件。

七、材料优势

40NiCrMoV16具有以下显著优势：

1. 高强度和高韧性：在高温环境下仍能保持较高的强度和韧性，适用于高负荷模具。

2. 良好的耐磨性：合金元素的加入提高了钢材的耐磨性，适合用于制造需要承受高负荷和磨损的零件。

3. 优异的淬透性：能够获得良好的淬火效果，适合制造大型模具。

4. 抗热疲劳性：具有良好的抗热疲劳性能，能够在反复的加热和冷却过程中保持稳定。

5. 加工性能好：经过适当的热处理后，具有良好的加工性能，便于制造复杂的模具部件。

八、总结

40NiCrMoV16热作合金模具钢是一种高性能的模具钢，具有优异的高温强度、耐磨性、韧性和抗热疲劳性。其广泛应用于锻造模具、压铸模具、热挤压模具等领域，能够满足高强度、高硬度和耐磨性的要求。通过合理的热处理工艺，可以进一步优化其性能，使其在复杂的工业环境中表现出色。