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冷作模具鋼的牌號及應用

來源:未知作者:admin發布時間:2017-07-18 14:51

?       當今,我國常用的冷作模具鋼還是 CrWMn 低合金工具鋼和 Cr12MoV 、 Cr12 高合金工具鋼等鋼材。但由于其碳化物偏析較嚴重,特別是在模具規格尺寸較大時易造成畸變的方向性和強韌性的降低。現先容一些國內外新研發的冷作模具鋼,供冷鐓緊固件模具制造參考。
•低合金冷作模具鋼
  該鋼的主要特點是工藝性好,淬火溫度低,熱處理畸變小,強韌性好,并且有適當的耐磨性。在鋼中加鉻或錳可進步淬透性,并使鋼在淬火和低溫回火后保存一定量的殘余奧氏體,減少畸變;加進硅或鎳可使基體強韌化,并進步回火抗力,在相同硬度下,比其它同類鋼有更高的強韌性,加進鉬或釩可細化晶粒。表 1 為低合金冷作模具的化學成分。 表 1 為低合金冷作模具的化學成分 (W%) 
牌號  Cr  Mo  Si  Mn  Ni 
GD  0.69  1.15  0.45  0.18  0.70  0.85  0.85  ―― 
DS  0.59  1.15  0.25  0.20  0.65  0.88  0.88  0.50 
D1  0.95  0.50  ――  0.20  ――  1.20  ――  0.50 
CrWMn  0.98  1.05  ――  ――  ――  0.95  ――  1.40 
  GD 鋼 (6CrMnNiMoVSi 鋼 ) 經 900 ℃淬火和 200 ℃回火后仍保持適量 ( 約 15%) 的穩定的殘余奧氏體,未溶碳化物均勻細小,有利于減少畸變和進步鋼的強韌性,而且 GD 鋼熱處理后畸變量小于 CrWMn 鋼,用于制作易崩刃斷裂的冷沖模 ( 如切料剪刀片等 ) 具有高的使用壽命,硬度 60 ~ 61HRC ,沖擊值 145J/cm 2 。
  DS 鋼經 900 ℃淬火和 200 ℃回火后有較高的強韌性,硬度 59 ~ 60HRC ,沖擊值 210J/cm 2 ,沖擊韌度高于 6CrW2Si 工具鋼。
•基體鋼
  基體鋼一般指其成分與高速鋼淬火組織中基體化學成分相同的鋼。我國研制的一些基體鋼,如 65Cr4W3Mo2VNb( 簡稱 65Nb) 鋼、 65W8Cr4VTi( 簡稱 LM1) 鋼, 65Cr5Mo3W2VTi( 簡稱 LM2) 鋼。
  表 2 為基體鋼化學成分。
基體鋼化學成分見表 2 ( W% ) 
牌號  Si  Cr  Mo  Nb  其它 
65Nb  0.65  ――  4.1  2.75  2.25  0.95  0.25  ―― 
LM1  0.65  ――  4.5  ――  ――  0.2Ti 
LM2  0.65  1.0  4.9  3.1  1.2  ――  0.2Ti 
  我國開發的幾種基體鋼的主要成分相當于高速鋼淬火組織中的基體,但含碳量稍高于基體的,以增加一次碳化物量和進步耐磨性,此外,還加進少量的強碳化物形式元素鈮或鈦,以形成比較穩定的碳化物,阻止淬火加熱時晶粒的長大并改善鋼的工藝性能。
  LM1 和 Cr12MoV 鋼的強韌性對比硬度前者 62.5HRC ,后者 61.5HRC ,無缺口試樣沖擊值前者 30J/cm2 ,后者則只有 5J/cm2 。基體鋼具有較高的強韌性,廣泛用于制作冷擠壓、厚板冷沖、冷鐓成型模具。 65Nb 鋼還可用于玄色金屬的溫擠壓模具。
•韌性較高的冷作模具鋼
  為了進步冷作模具鋼的韌性,并進一步增加鋼的耐磨性,我國研制 LD 、 ER5 和 GM 鋼等,日本的 TCD 、 AOF11 、 DC53 鋼,美國的 DIE 鋼,瑞典的 ASSAB88 鋼,奧地利的 K340 、 K360 。
  這些鋼的化學成分有如下特點,適當降低鉻含量以改善碳化物偏析,增加鎢、鉬和釩的含量以增加二次硬化的能力和進步耐磨性,此類鋼大都采用較高的淬火溫度 (1140 ~ 1160 ℃ ) 和 1 ~ 3 次高溫回火 (520 ~ 560 ℃ ) 與 Cr12 冷作模具鋼比較,有較高的韌性和更好的耐磨性,因而制作的模具有更高的壽命,更適于沖床和多工位冷鐓機的使用。
  LD 鋼的適宜淬火溫度為 1100 ~ 1150 ℃,回火溫度可選 530 ℃~ 550 ℃,硬度 59 ~ 62HRC ,制作冷沖模、落料模、冷鐓模等代替 Cr12MoV 鋼,模具壽命有明顯進步。
  ER 鋼 1120 ℃淬火和 580 ℃回火三次后,有最佳的二次硬化效果。強度、韌性和抗沖擊磨損的能力均優于 Cr12 鋼,適用于制作精密、重載和高速冷沖模具,具有高的使用壽命。
亚博电子游戏平台   GM 鋼由于合金元素與碳的配比適當,具有高的二次硬化能力, 1120 ~ 1140 ℃淬火 540 ℃兩次回火后,硬度可達 64 ~ 66HRC ,保證了優異的耐磨性能。 GM 鋼制作的模具有沖床上使用和制作多工位級進模,使用壽命比 Cr12MoV 鋼進步數倍,用于制作高強度螺栓滾輪,滾制 12.9 級 40 ~ 42HRC 螺栓,壽命比 Cr12MoV 鋼進步 10 倍以上。對 GM 鋼還可以采用 1070 ℃淬火, 150 ℃兩次回火的低溫淬火、低溫回火工藝,硬度為 62 ~ 63HRC ,尤其適宜制作冷鐓模具使用。

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