Y4钢是针对铜合金压铸模,结合我国矿产资源情况而研制的新型热作模具钢,接近3Cr3Mo,但增加了微量元素Nb、B等。与Y10钢相比,Y4钢中的Gr、Si含量下降,同时以B来提高因Cr、Si含量减少而降低的淬透性和高温强度。Nb的碳化物很难溶于奥氏体,同时Nb的加入还可以提高M6C和MC碳化物的稳定性,因此能细化晶粒,降低过热敏感性,提高热强性和热稳定性。Y4钢在力学性能上,尤其抗冷热疲劳性及裂纹扩展速率方面明显优于3CR2W8V钢,是比较理想的铜及铜合金压铸模材料。另外,Y4钢在热挤压模、热锻模的应用方面也取得明显成效。
Y4钢制铝合金叶片压铸模盐浴淬火工艺
(1)退火回火 850~860℃×3~4h,炉冷至500℃以下出炉空冷,退火后硬度≤HBW。
(2)淬火回火 850℃预热;1060~1100℃加热淬油,油冷至200℃左右出油空冷,淬火后硬度58~59HRC;630~650℃×2h×2次回火,回火后硬度44~47HRC。
Y90电动机铝合金叶片压铸模按上述工艺处理后,平均使用寿命比原3CR2W8V钢提高10倍。
Y4钢制铜闸阀体模渗氮处理
(1)退火工艺 850~860℃×3~4h,以≤30℃/h速度冷至500℃以下出炉空冷,退火后硬度为170~255HBW。
(2)淬火回火 600℃、860℃两次预热;1100℃加热,400~450℃硝盐分级后空冷,硬度为58~59HRC;模具冷到80℃左右在用干燥的棉纱头擦拭,回火在气体渗碳氮炉中进行,并滴煤油保护,600~650℃×2h×3次,回火后硬度为47~50HRC。
(3)渗氮 模具加工成品后,再施以渗氮处理。经生产实践考证,Y4钢制铜阀体模寿命稳定性在2.1万次以上(未经渗氮)较H21钢提高7~8倍;经渗氮处理后的模具,使用寿命更高。