冷作模具钢的商标及运用
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当今,我国常用的冷作模具钢仍是CrWMn 低合金工具钢和Cr12MoV 、Cr12 高合金工具钢等钢材。但因为其碳化物偏析较严峻,特别是在模具标准尺度较大时易构成畸变的方向性和强耐性的下降。现介绍一些国内外新研发的冷作模具钢,供冷镦紧固件模具制造参阅。
该钢的主要特征是工艺性好,淬火温度低,热处理畸变小,强耐性好,并且有恰当的耐磨性。在钢中加铬或锰可进步淬透性,并使钢在淬火和低温回火后保存一定量的剩余奥氏体,削减畸变;参加硅或镍可使基体强韧化,并进步回火抗力,在相同硬度下,比其它同类钢有更高的强耐性,参加钼或钒可细化晶粒。表1为低合金冷作模具的化学成分。
GD 钢(6CrMnNiMoVSi 钢 ) 经900 ℃淬火和200 ℃回火后仍坚持适量( 约 15%) 的安稳的剩余奥氏体,未溶碳化物均匀细微,有利于削减畸变和进步钢的强耐性,并且GD 钢热处理后畸变量小于CrWMn 钢,用于制造易崩刃开裂的冷冲模 ( 如切料剪刀片等 ) 具有高的惯例运用的寿数,硬度60 ~ 61HRC,冲击值145J/cm 2 。
我国开发的几种基体钢的主要成分相当于高速钢淬火安排中的基体,但含碳量稍高于基体的,以添加一次碳化物量和进步耐磨性,此外,还参加少数的强碳化物方式元素铌或钛,以构成较为安稳的碳化物,阻挠淬火加热时晶粒的长大并改进钢的工艺性能。
LM1 和Cr12MoV 钢的强耐性比照硬度前者62.5HRC,后者61.5HRC,无缺口试样冲击值前者 30J/cm2,后者则只要5J/cm2 。基体钢具有较高的强耐性,大范围的运用在制造冷揉捏、厚板冷冲、冷镦成型模具。65Nb 钢还可用于黑色金属的温揉捏模具。
为了进步冷作模具钢的耐性,并进一步添加钢的耐磨性,我国研发LD 、ER5 和GM钢等,日本的 TCD 、AOF11 、DC53 钢,美国的 DIE 钢,瑞典的 ASSAB88 钢,奥地利的K340 、K360 。
这些钢的化学成分有如下特色,恰当下降铬含量以改进碳化物偏析,添加钨、钼和钒的含量以添加二次硬化的才能和进步耐磨性,此类钢大都选用较高的淬火温度(1140 ~ 1160 ℃ ) 和1 ~ 3 次高温回火(520 ~ 560 ℃ ) 与Cr12 冷作模具钢比较,有较高的耐性和更好的耐磨性,因此制造的模具有更高的寿数,更适于冲床和多工位冷镦机的运用。
LD钢的适合淬火温度为1100 ~ 1150 ℃,回火温度可选530 ℃~ 550 ℃,硬度59 ~ 62HRC,制造冷冲模、落料模、冷镦模等替代Cr12MoV 钢,模具寿数有明显进步。
ER钢1120 ℃淬火和580 ℃回火三次后,有最佳的二次硬化作用。强度、耐性和抗冲击磨损的才能均优于Cr12钢,适用于制造精细、重载和高速冷冲模具,具有高的惯例运用的寿数。
GM钢因为合金元素与碳的配比恰当,具有高的二次硬化才能,1120 ~ 1140 ℃淬火540 ℃两次回火后,硬度可达64 ~ 66HRC ,确保了优异的耐磨性能。GM 钢制造的模具有冲床上运用和制造多工位级进模,运用寿数比Cr12MoV 钢进步数倍,用于制造高强度螺栓滚轮,滚制12.9级 40 ~ 42HRC螺栓,寿数比Cr12MoV 钢进步10倍以上。对GM钢还可以运用1070 ℃淬火,150 ℃两次回火的低温淬火、低温回火工艺,硬度为62 ~ 63HRC,特别适合制造冷镦模具运用。