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冷作模具钢的这些牌号钢种的特性你了解吗?

点击次数:697  更新时间:2023-08-09

冷作模具钢在紧固件行业中应用量最多,它广泛用于冲裁,拉深,冷镦,滚丝等工序。冷作模具的材料应具有高的硬度,强度和耐磨性,足够的韧度和较小的热处理变形量。


模具制作要求不同,选用的钢材也不尽相同。形状简单的小型工模具,可选用碳素工具钢;要求淬透性好,而且具有高硬度、高强度、高耐磨、高承载能力的大中型模具,应选用高铬钢、高速钢、基体钢;精度要求较高的中小型工模具,可选用低合金工模具钢,如CrWMn,、9S iCr、GD钢等来制作。


下面就给大家介绍一下冷作模具钢部分牌号钢种的特性


1.9Mn2V钢 具有良好的淬火性,是极易锻造和加工的模具钢。它是一种利用我国资源丰富的锰和钒而不含铬的冷作模具钢,含锰量增加,淬火后残余奥氏体的含量会增加。淬火变形小,对稳定性稍差,耐回火性也差。钒有细化晶粒的作用,改善了由锰带来的过热倾向和颗粒长大的倾向。


2.Cr12MoV钢 其综合性能最好,是高铬微变形模具钢系列的一种。与Cr12钢相比,加入鉏进一步提高了钢的淬透性,细化了共晶碳化物,改善了韧性,提高了耐回火性。碳化物的数量、粒度、形态,不均匀程度都比Cr12钢有较大的改善。Cr12MoV钢除耐磨性稍逊于Cr12钢外,强度和韧性都比Cr12钢好。


3.6CrZSi钢 该钢有利于分解淬火和等温淬火,因其淬火性好,耐回火性好,等温转变比较稳定。对于用于要求在42-48HRC范围或耐磨性的冷作模具时,常采用880-980°C加热淬火,而要求高硬度58-63HRC高耐磨的冷作模具时采用950-980C加热淬火。


4.GD钢 其牌号为6CrNiMn SiMoV钢,是一种碳化物偏析小而淬透高的高强韧钢。GD钢是室冷变形模具钢,退火状态硬度较高,必须经球化退火利于机械加工。


通过热处理可获得较多的板条马氏体、碳化物细小、均匀,总量比较少,淬火强度较低,淬火强度区间宽,尤其使用于中小企业的热处理条件,可制作各种冷作模具,很好出现崩量和断裂现象。


5. CG-Z钢 其牌号为6 Cr4Mo3NiZWV钢,是冷热兼用的基体钢。钢中的合金元素钼、钒能促进二次硬化效果,提高热硬性。但含钼量高会导致钢有脱碳倾向,过热敏感性也较大。镍元素能提高韧度和热疲劳性。CG-Z钢 加热强度超过计划1120°C,晶粒会明显长大。淬火后回火强度在650°C时有二次硬化峰。


冷作模具的热处理工艺, 1100~1140°C加热后油冷淬火或分级冷,560°C回火二次,硬度为60-61HRC。


冷作5.jpg


6.65NbG钢 其牌号为6Cr4W3MoZVNb, 是以高速钢1为母体,适当降低含碳量,并用少量铌合金化的改型基体钢,是一种高强韧冷作模具钢,特别适用于复杂、大型的冷挤压模具和受冲击负荷较大的冷镦模具。其淬火回火工艺可按不同要求适当选择。


要求韧度高时,1080~1120°C加热后油冷淬火,520~540°C回火,1~2h,回火二次,要求硬度高时,1120~1180°C加热后油冷淬火,540~580°C回火把~2h,回火二次。


7.012A1钢 其牌号为5Cr4Mo3SiMnVA1钢,是冷热兼用的基体钢。钢中适量增加了锰和硅,提高了因溶强化效果,因此提高了基体强度,有添加了微量铝,使钢材的韧度有了明显提高,012A1钢十分适用与进行渗碳或碳氩共渗来有效提高模具的耐磨性。冷作模具的热处理工艺,1090~1100°C加热油冷淬火或分级冷却,510°C回火2h回火二次,硬度为60-62HRC。


8.CrWMn钢 因钨和铬都是碳化物形成元素碳化物的熔点高,淬火回火后的剩余碳化物较多,硬度提高。CrWMn的淬透性,工件直径小于50mm时能在硝盐中淬透,淬火加热时晶粒长大倾向低,淬火后的残余奥氏体较多,淬火变形小。但钢的碳化物不均匀性也比较严重,常常是造成模具失效的主要原因。


9.GM钢 GM钢锻后要及时进行球化退火,以利于后继的机械加工。推荐采用的淬火工艺为:1100~1160°C加热油冷淬火或分级淬火,520~56°C回火三次,硬度为65HRC。


其牌号为Cr6W3MoZV2钢,它是制作精密、耐磨、高寿命冷作模具的莱氏体钢,由于GM钢的碳、铬、钼含量相对比较低,因此其碳化物带状分布倾向较轻微。GM钢在冷冲模,多功位级进模、滚丝模,切边模等领域使用,寿命都有大幅提高。


10.9SiCr钢 钢中增加的含硅量后,强化了铁素体,明显提高了钢的硬度和强度,回火时又有阻止硬度降低的作用,用于制作小型冷作模具,如:搓丝板,冷冲模等等。9SiCr钢的淬透性好,工件尺寸小于60mm时在硝盐中能淬硬,直径小于80mm时油中可淬硬,其网状碳化物析出的敏感性低,带状碳化物偏析倾向较轻,由于含硅量的增加,同时也增加了钢的脱碳倾向。


11.Cr12钢 属高铬微变形模具钢,经常用于制造高耐磨,微变形,高负荷服役后条件下的冷作模具,因含铬量高,所以钢的淬透性很好。组织中含有大量共晶碳化物,故又称为莱氏体钢。大量碳化物的存在不仅使硬度很高,而且能阻止晶粒长大,可以通过控制淬火加热温度来控制合金元素向奥氏体的溶解量,从而使模具得到微变形,甚至不变形。


残余奥氏体量的多少与模具的变形量密切相关,如针对不同要求通过制定不同热处理工艺来控制淬火后的残余奥氏体量,以满足生产上的不同要求。由于Cr12钢中碳化物的不均匀性较严重,增大了钢的脆性,在锻后应进行球化退火处理。在淬火回火状态都仍会残留有较大的淬火应中中开裂。因此,淬火后回火必须充分,否则易在磨削和服役中开裂。



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