第2节 冷作模具材料及热处理规范.ppt

最佳热处理工艺： 淬火加热870~930℃，回火175~230℃/2h一次。 应用范围：GD钢主要替代CrWMn、Cr12型钢、 9Mn2V、6CrW2Si钢制造各种异形、细长薄片冷冲凸模，形状复杂的大型凸凹模，中厚钢板冲裁模、剪刀片及精密淬硬型塑料模具等。 （四）7CrSiMnMoV（CH-1） CH-1钢又称火焰淬火钢，也称低合金空淬模具钢。是为适应大型、特大型模具的热处理要求、缩短制造周期、节约生产成本而研制的新钢种。 主要性能特点： ①具有高强韧性（参见教材表2~26）。 　②耐磨性良好（见下图）。 CH-1钢耐磨性比较 ③淬火温度范围很宽，在 860~960℃范围内变化，利于火焰加热淬火。 ④淬透性好，淬硬性高，热处 理变形小，空冷后硬度可达60 HRC以上。 　⑤碳化物偏析小，塑性变形抗力低，锻造性能良好。 ⑥焊接工艺性好，能满足冲模的焊补要求。 应用范围： 主要用于大型、形状复杂的多孔位薄板冷冲模，如汽车 覆盖件冷冲模，也可以替代Cr12MoV钢制造强韧性要求 高的冷作模具。 （五）8Cr2MnWMoVS（8Cr2S） 8Cr2S钢又称易切削精密冷作模具钢，主要性能特点如下： ①淬透性、淬硬性良好，100mm的圆钢空淬或硝盐分 级淬火，硬度可达61~64HRC。 ②热处理工艺简单，作为预硬钢的热处理工艺为：（860~880）℃×2min/mm空冷，（550~620）℃ ×2h回火。作为高硬态模具的热处理工艺为： 860~900℃空淬，160~250℃回火。 ③具有较高的强韧性（见教材表2~28）。 ④切削加工性良好，退火态可比一般工模具钢缩短加工工时30%以上，硬度为40~45HRC的调质状态仍可采用高速钢刀具顺利地进行车、铣、刨、钻、镗 攻螺纹等常规 加工。 ⑤热处理变形小。 ⑥具有良好的表面热处理性能。 应用范围： ①作为预硬钢，适于制作精密的塑料模、胶木模和印刷电路板冲孔模，与其他模具钢相比，配合精度提高，使用寿命提高。 ②作为高硬态钢，主要制作精密零件的冲裁模，如手表零件、电子零件的冲裁模，寿命较传统模具钢都有大幅提高。 （高强韧性冷作模具钢的热处理规范见教材表2~29） 七、高耐磨高韧性冷作模具钢 高强韧性冷作模具钢由于钢中含碳量的减少，耐磨性不如高铬钢和高速钢，高耐磨、高强韧性冷作模具钢弥补了这类钢不足。 典型钢种： 9Cr6W3Mo2V2（GM） Cr8MoWV3（ER5） （一）GM钢 1、主要性能特点 与高铬钢、高速钢相比，碳化物不均匀程度大大降低，晶粒细化，强度、韧性提高，具有最佳的耐磨性和强韧性配合。（见教材表2~31） 2、热加工工艺 （1）锻造 加热1100~1150℃，始锻1100℃， 终锻850~900℃，锻后缓冷并及时退火。 （加热要缓，锤击时应按轻—重—轻法则操作） （2）退火 采用球化退火。加热850~870℃/3h， 炉冷至730~750℃/4~6h，炉冷至500℃出炉。 （3）淬火与回火 图2~27 淬火温度对GM钢硬度的 影响见图2~27。 淬火温度对GM钢残留奥氏体量的影响见图2~28。 淬火温度对GM钢奥氏体晶粒尺寸的影响见图2~29。 图2~28 图2~29 由图分析可知：GM钢有较宽的淬火温度，淬火后晶粒细小，残留奥氏体量少。 通常淬火温度为：1080~1120℃，油淬。 淬火硬度为：64~66HRC。 回火温度对GM钢硬度的影响见图2~30。 图2~30 由图可见，GM钢二次硬化能力显著高于Cr12型钢，接近高速钢水平，硬化峰值范围宽，说明回火稳定性高。 GM钢适宜的回火温度为： 520~540℃/2h，回火2次. 3、应用范围 主要用于多工位级进模、高强度螺栓滚丝模和电机 转子片复式冲模等，其寿命比65Nb钢和Cr12MoV钢提高2~6倍以上。 （二）ER5钢 1、主要性能特点 与基体钢相比，ER5钢提高了C、V、Cr、Mo、W等碳化物元素的含量，因此，在保持高韧性的同时，耐磨性比基体钢、GM钢好，远远超过Cr12MoV（见教材表2~32、2~33）。 2、热加工工艺 锻造：锻造性能良好，始锻1150℃，终锻≥900℃。 退火：860℃/2h，冷至760℃/4h，炉冷至500℃以下出炉空冷，硬度为220~240HBW。 淬火与回火：淬火温度宽，二次硬化效果好，热处理变形小。一般工工艺为1120℃加热，550℃三次回火。 应用范围：适于制作大型重载冷镦模、精密冷冲模等。如用ER5制