冷作钢的特性

《冷作钢的特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1 冷冲裁模的选材1.1　轻载冲裁模      轻载冲裁模以磨损失效为主，选材时主要依据是冲裁件的批量、硬度、精度及复杂程度等因素所要求的耐磨性和强韧性。如小批量生产可选用T8A、T10A钢，中批量生产可选用CrWMn、9Mn2V和GCr15钢，大批量生产可选用Cr12、Cr12MoV钢，特大批量生产可选用硬质合金Y15、Y20。上述钢种，尤其是CrWMn、Cr12型等钢的耐磨性较好，但由于碳化物偏析、马氏体脆性大等原因使其韧性差，疲劳抗力低，用作模具常因崩刃、脆断失效（占45％以上），寿命不高。防止脆断的途径有二

2、，一是采用细化晶粒，细化碳化物，获得较多马氏体或下贝氏体的强韧化处理工艺；二是改用下列高强韧新型模具钢。  （1）　Cr5Mo1V（美国AISI　A2）钢和Cr6WV钢。这两种钢与Cr12MoV钢相比降碳减铬，碳化物均匀程度改善，其耐磨性略低而韧性较高。它们用于制造大批生产用薄板、中厚板大型冲裁模，其寿命比用CrWMn、9Mn2V等钢成倍提高。一般采用950～980℃淬火、200～300℃回火处理工艺。  （2）　Cr12Mo1V1（美国AISI　D2）钢。此钢是将Cr12MoV钢增加Mo、V含量至1％左右，可使莱

3、氏体形貌改善，晶粒细化，从而使强韧性提高，耐磨性更好。用它替代Cr12MoV钢制造滚丝模、冲裁模可几倍地提高寿命。采用1000～1040℃油冷淬火或空冷淬火、200～220℃回火，硬度为60～61HRC，耐磨性好；若采用300～400℃回火，硬度为56～58HRC，强韧性高。  （3）　6CrNiSiMnMoV（代号GD）钢。此钢以中高碳和多元少量合金化使碳化物细小均匀，钢材可不锻造。于870～930℃油冷淬火或空冷淬火，组织中有较多板条马氏体，强韧性很高，在(175～230)℃×2h回火，硬度为58～62HRC，

4、变形小于CrWMn钢。它的各种冷热加工性能好，成本较低，适合中小厂使用，用于制造各种易崩刃、脆断的冷作模具，尤其适于细长凸模、大型复杂薄壁凸凹模、中厚板冲裁模及剪刀片等，其寿命比用CrWMn、GCr15和Cr12型等钢提高十几倍、几十倍。  （4）　7CrSiMnMoV（代号CH）钢。这是一种火焰淬火模具钢，成分与GD钢类似，因而也具有高强韧性和良好的各种工艺性能。它于820～1000℃淬火，硬度均在60HRC以上，变形小。它在900℃淬火、200℃回火后，强度和韧性均高于9Mn2V、CrWMn和Cr12MoV等钢

5、。它适宜于火焰加热空冷淬火，可只淬模具刃口部分。因而简化制造工艺，周期短，成本低，且模具崩刃可焊补。可用于制造薄板冲裁模、整形模和切边模等。1.2　重载冲裁模     重载冲裁模刃口更易磨损，同时易于崩刃、断裂，要求材料既有高耐磨性，又有高强韧性。以往，小批量软料中厚板冲裁模常选用T8A、9SiCr、60Si2Mn和6CrW2Si等钢，其韧性较好，但抗压强度和耐磨性不足；大批生产用重载冲裁模常以高速钢做凸模，以高碳高铬钢做凹模，其承载能力高，耐磨性好但韧性差，寿命并不高。现在趋于选用强韧性好且耐磨的新型模具钢，如G

6、D、Cr5Mo1V、Cr12Mo1V1钢，以及下列新钢种。  （1）　5Cr4Mo3SiMnVAl（代号012Al）钢。此钢由钼高速钢淬火基体成分调整而得。加入Si、Mn以进一步强化基体，加入Al以细化晶粒。经1120℃淬火基本上是板条马氏体组织，未溶碳化物仅占2.3％，晶粒度10级。回火温度根据硬度要求选择，如560℃×2h回火两次，硬度为59～60HRC，有较高的断裂韧性和热疲劳强度，是一种冷热兼用模具钢。若再进行氮碳共渗等表面处理，可进一步提高耐磨性和使用寿命。  （2）　7Cr7Mo2V2Si（代号LD）钢

7、。此钢的含碳量和合金度略高于012Al钢，且V量较高，既能保持强韧而又具有更高的抗压强度和耐磨性。它于1100～1150℃淬火、530～570℃回火两次，硬度为58～62HRC，变形小。调节回火温度可得到强韧性和耐磨性的不同配合。适于制造各种冷作模具，寿命均有显著提高。  （3）　9Cr6W3Mo2V（代号GM）钢。此钢成分配比合理，符合平衡碳规律，淬火基体中固溶合金元素多，未溶碳化物细小弥散，具有高强韧性、高耐磨性和二次硬化潜力。其淬火、回火温度范围宽，且调节温度可实现强韧性和耐磨性的良好配合。于1080℃油淬、

8、540℃回火两次后，硬度为65HRC，抗弯强度不低于基体钢，硬度和耐磨性接近高速钢，各项性能指标均显著优于Cr12MoV钢。它的各种工艺性能良好。用GM钢制造的高速冲床多工位级进模、滚丝模和切边模等比用基体钢、Cr12MoV钢提高模具寿命2～6倍以上。  （4）　Cr8MoWV3Si（代号ER5）钢。此钢的含碳量和合金度比前几种钢有所增高。与Cr12MoV钢