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冷作模具钢

合金冷作模具钢之高强度高韧性冷作模具钢一般特性介绍

钢材牌号及型号规格: 冷作模具钢
冷作模具钢性能用途、密度硬度和化学成分:高强度高韧性冷作模具钢:基体钢和低碳高速钢虽然在韧性方面有明显改善,但其耐磨性仍低于 Cr12 型钢和高速钢。近十几年来国内外发展了一系列的约含8%铬、钼、钒的高强度高韧性冷作模具
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冷作模具钢出厂状态、相关参数和注意事项

    高强度高韧性冷作模具钢:基体钢和低碳高速钢虽然在韧性方面有明显改善,但其耐磨性仍低于 Cr12 型钢和高速钢。近十几年来国内外发展了一系列的约含8%铬、钼、钒的高强度高韧性冷作模具钢,如美国Vasco Wear(8Cr8Mo2V2WSi)、日本 QCM-8(8Cr8Mo2SiV)、DC53(Cr8Mo2SiV)、TCD(Cr8V2MoTi),以及我国的 7Cr7Mo3V2Si 钢,其合金总量为 12%左右,由于形成了钒的碳化物且其均匀细小分布在基体中而使钢材具有高强度高耐磨性,还具有较好的韧性。
    这类钢的热塑性比高碳高铬冷作模具钢好,热加工工艺性能与基体钢类似,但是其合金总含量较高,高温变形抗力较大,因此在开坯开始变形时应该"轻打",钢锭应缓慢加热至锻造温度,并力求均匀透烧。锻后必须缓冷,并应及时退火。
    该类钢的脱碳敏感性比高碳高铬冷作模具钢大,退火加热时应防止氧化脱碳。若采用普通退火工艺,按要求的时间(一般2~3h)保温后,以不超过 30℃/h 的冷却速度冷却至 550℃,随后可以快速冷却。也可以采用等温退火工艺,以获得较好的退火组织。对钢锭开坯后的中间坯料的退火,可采用在760~780℃加热保温后,以不大于 30℃/h 的冷却速度冷却至 500℃出炉空冷。退火后钢的组织通常是粒状珠光体+细小分布的碳化物,退火态的碳化物相仍以 MC 为主,还有少量的 M,C。和 M,C存在。
    这类钢淬透性较高。随着淬火温度的提高,奥氏体中的合金碳化物溶解度增加,钢的硬度和强度提高,但过高的淬火温度,由于晶粒长大,钢的强度和韧性又将降低。淬火后钢中的一次碳化物量较 Cr12型钢少,且以 MC为主,这有利于提高钢的韧性。在淬火加热时,必须采取防止工件的氧化和脱碳的措施。
    钢经淬火后形成较多的马氏体组织及部分残余奥氏体+少量碳化物。在 500~550℃温度范围内回火,由于马氏体的分解、碳化物的析出和残余奥氏体转变为马氏体,使钢产生二次硬化现象。淬火温度的高低,对该类钢二次硬化效应以及钢材的强韧性有直接影响,淬火温度较低时,其韧性较好,但硬度较低。因此,在工业生产中,要根据模具的工作条件来选择适当的淬火和回火温度。以 7Cr7Mo3V2Si 钢制模具为例,对要求以强韧性为主的模具,宜选择低淬火温度( 如 1100℃左右)和550℃左右的回火温度;对要求高耐磨性且在冲击负荷下工作的模具,则宜选用较高的淬火温度(如 1150℃左右)和560℃左右的回火温度。为了避免一次回火后残余奥氏体不能全部转变为马氏体,和上一次转变形成的马氏体转变为回火马氏体,通常采用 2~3次回火,以***大限度地消除内应力,防止模具在使用过程中因早期开裂而失效。但经多次回火后钢的硬度会稍稍降低。


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