3 冷作模具钢及其热处理工艺.ppt

②退火工艺: CrWMn钢锻后需进行等温球化退火，退火温度为790～830℃，等温温度为700～720℃，退火后的组织比较均匀，退火后硬度为207～255HBS。 高碳低合金钢球化退火工艺参数 钢 号 加热温度T1×保温时间 等温温度T2×保持时间 退火硬度 (HBS) CrWMn 790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤241 9CrWMn 780~800℃×2~3h 670~720℃×2~3h ≤229 9Mn2V 750~770℃×3h 680~700℃×4~5h ≤229 Cr2 790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤229 9Cr2 790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤217 9SiCr 790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤229 8Cr3 790~810℃×2~3h 700~720℃×3~4h ≤241、 方案 淬火温度/℃ 冷却 硬度（HRC） 介质 介质温度/℃ 延续 冷却到20℃ Ⅰ 820～84 油 20～40 至油温 空冷 63～65 Ⅱ 820～840 油 90～140 至150～200℃ 空冷 63～65 Ⅲ 830～850 熔融硝 盐或碱 150～160 3～5min 空冷 62～64 淬火 方案 ③淬火和回火工艺 下表是常用油淬高碳低合金冷作模具钢推荐的淬火工艺参数 钢号 Accm /℃ Ms/℃ 淬火温度 /℃ 冷却介质 硬度HRC 9Mn2V 760 125 780~800 油 61~64 CrWMn 940 260 820~840 油 63~65 9CrWMn 900 205 820~840 油 63~65 MnCrWV 800~820 油 62~64 9SiCr 870 160 860~880 油 61~64 Cr2 900 240 840~850 油 62~65 9Cr2 860 270 820~850 油 61~63 GCr15 900 185 835~850 油 ≥63 (4)使用范围 CrWMn钢具有较好的淬透性，淬火变形小，耐磨性、热硬性、强韧性均优于碳素工具钢，是使用较为广泛的冷作模具钢。主要用于制造要求变形小，形状较复杂的轻载冲裁模(料厚2 mm)，轻载拉深、弯曲、翻边模等。 三、高耐磨微变形冷作模具钢 钢种：高碳高铬钢+高碳中铬钢 特点：化学成分均含有高碳+高铬或中铬，淬硬性高，耐磨性好，淬透性好，可空冷淬火，故淬火变形微小。 （一）高碳高铬冷作模具钢（Cr12型钢） 下表 Cr12型钢的化学成分 牌 号 C Mn Cr Mo V Cr12 2.00~ 2.30 ≤0.40 11.50~13.00 Cr12MoV 1.45~1.70 ≤0.35 11.00~12.50 0.40~0.60 0.15~0.30 Cr12Mo1V1 1.40~1.60 ≤0.60 11.00~13.00 0.70~1.20 ≤1.10 （一）高碳高铬冷作模具钢（Cr12型冷作模具钢） 1. 化学成分特点： 含碳量高，Cr12的含碳量高达2.00%以上，Cr12MoV和Cr12Mo1V1的含碳量高达1.40%以上。 含铬量高，三者的含铬量都在12%左右。 2. 组织特点：莱氏体钢，大量共晶碳化物 3. 性能特点： 高耐磨性 碳含量高→淬硬性高，高碳高铬→大量M7C3高的耐磨性。 高淬透性 高铬→高淬透性。φ200~300mm油冷淬透， φ40mm空冷淬透。 淬火微变形性 空淬变形小。 高红硬性 Cr12MoV和Cr12Mo1V1钢二次硬化效应，可获高红硬性。 低韧性 大量共晶碳化物导致韧性低， 还导致力学性能各向异性。 锻造工艺: 导热性能差，塑性低，变形抗力大，锻造温度范围窄，组织缺陷严重，所以其锻造性能差。 碳化物严重偏析无法用热处理消除，因此，对Cr12型钢必须进行锻造来改善碳化物的不均匀性。 锻造工艺：反复三向镦粗-拉拔，“轻-重-轻”的“两轻一重” 的锻造工艺。 表6-9 Cr12MoV钢的锻造工艺 项 目 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 锻后冷却方式 钢锭 1100~1150 1050~1100 850~900 缓冷(坑冷或砂冷) 钢坯 1050~1100 1000~1050 850~900 缓冷(砂冷或炉冷) 4. 热处理工艺： （1）预备热处理：退火（普通退火、等温球化退火） 锻后硬度550HBW左右，室温下长期停留会发生开裂。必须及时进行退火。Cr12系钢退火时可采用普通退火，但最好采用等温球化退火。 （2）最终热处理：淬火+回火