第3章 冷作模具材料分析.ppt

3.2 冷作模具材料 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 1.碳素工具钢的力学性能——与淬火温度的关系 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 1.碳素工具钢的力学性能——与回火温度的关系 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 2.碳素工具钢的工艺 性能： （1）锻造性能 T7A、T8A：1130～ 1160，≥800，空冷； T10A、T12A：1100～ 1140，800～850，空冷至 650～700℃再缓冷。 （2）预备热处理 为了消除锻坯的锻造应 力，细化组织，降低硬度, 便于切削加工，为淬火作 好组织准备。 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 （3）淬火工艺 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 碳素工具钢的淬透性较低，油淬临界直径为4～5mm，水淬 临界直径为5～15mm。 碳素工具钢的淬火变形大，淬火开裂倾向大。 T10A钢淬火硬度沿截面分布如图所示。 3.2.1低淬透性冷作模具钢 一、碳素工具钢 3.碳素工具钢的应用范围 碳素工具钢价格便宜，在退火状态下具有较好的切削加工 性能，通过热处理能获得较高的硬度和一定的耐磨性。但其淬 透性低、淬火变形大、淬火开裂倾向大、耐磨性较差。因此， 碳素工具钢适宜于制造尺寸较小、形状简单、载荷较轻、生产 批量不大的冷作模具，如小型的切边模、落料模、拉深模等。 3.2.1低淬透性冷作模具钢 二、GCr15钢（轴承钢） 1.GCr15钢的力学性能——与淬火温度的关系 3.2.1低淬透性冷作模具钢 二、GCr15钢（轴承钢） 1.GCr15钢的力学性能——与淬火温度的关系 3.2.1低淬透性冷作模具钢 二、GCr15钢（轴承钢） 1.GCr15钢的力学性能——与回火温度的关系 3.2.1低淬透性冷作模具钢 二、GCr15钢（轴承钢） 2.GCr15钢的工艺性能 （1）锻造工艺：加热温度1050～1100℃，始锻温度 1020～1080℃，终锻温度800～850℃，锻后空冷。 （2）预备热处理 3.2.1低淬透性冷作模具钢 二、GCr15钢（轴承钢） 2.GCr15钢的工艺性能 （3）淬火工艺 GCr15钢的常规淬火温度为830～860℃，常用冷却介质为 油，油淬临界直径为25mm，过热倾向小、残余奥氏体量少、 淬火变形和淬火开裂倾较小。 （4）回火工艺 GCr15钢经淬火后，必须进行低温回火。GCr15钢制冷作 模具时，一般采用160～180℃的回火。 3.GCr15钢的应用范围 GCr15钢的淬透性、淬硬性和耐磨性都较碳工具钢高，在 淬火、回火时的尺寸变化也不大。因此，GCr15可用于小型的 冷冲模、切边模、低压力下的冷镦模、冷挤压凹模、拉丝模等。 3.2.2低变形性冷作模具钢 一、CrWMn钢 CrWMn钢的合金含量较GCr15钢有所增加，合金 总量达3.4﹪。钨形成碳化物（WC）使钢在淬火和低 温回火后具有比GCr15钢和9CrSi钢更多的过剩碳化 物和更高的硬度及耐磨性（但钢的锻造性、加工工艺 性有所下降）；此外，钨还有助于保存细小晶粒，从 而使钢获得较好的韧性。 3.2.2低变形性冷作模具钢 1.CrWMn 钢的力学性能——与淬火温度的关系 3.2.2低变形性冷作模具钢 1.CrWMn 钢的力学性能——与回火温度的关系 3.2.2低变形性冷作模具钢 2.CrWMn钢的工艺性能 （1）锻造工艺 加热温度1100～1150℃，始锻温度1050～1100℃，终锻 温度800～850℃，锻后空冷至650～700℃后再缓冷。 该钢碳化物偏析比较严重（含W的原因），锻后缓冷易形 成网状碳化物。 对于大规格的钢材，为了避免碳化物不均，有时需要反复 镦粗拔长，以便提高最终热处理后的力学性能。 3.2.2低变形性冷作模具钢 2.CrWMn钢的工艺性能 （2）预备热处理 3.2.2低变形性冷作模具钢 2.CrWMn钢的工艺性能 （3）淬火工艺 CrWMn钢的常规淬火温度为820～ 850℃，淬火介质有油、硝盐、碱等，油淬临界直径为30～ 50mm。该钢淬透性较好，淬火变形较小。