冷作模具钢的钢种选择 (冷作模具钢的热处理工艺)

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• 冷作模具钢的钢种选择
• 冷作模具钢怎样选择？
• 模具钢材冷作模具钢材牌号

冷作模具钢的钢种选择

理论按冷作模具的经常使用条件，可以将钢种选择分为以下四种状况：（1）尺寸小、形态便捷、轻负荷的冷作模具。

例如．小冲头，剪落钢板的剪刀等可选择T7A、 T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制作。

这类钢的好处是；可加工性好、多少钱廉价、起源容易。

但其缺陷是：淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。

因此，只适于制作一些尺寸小、形态便捷、轻负荷的工具以及要求软化层不深并坚持高韧性的冷像模等。

（2）尺寸大、形态复杂、轻负荷的冷作模具。

罕用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及 9Mn2V等低合金刃具钢。

这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。

其中9Mn2V钢是我国近年来开展的一种不含Cr的冷作模具用钢．可替代或局部替代含Cr的钢。

9Mn2V钢的碳化物不平均性和淬火开裂偏差性比CrWMn钢小、脱碳偏差性比9SiCr钢小，而淬透性比碳素工具钢大．其多少钱只比后者高约30%因此是一个值得推行经常使用的钢种。

但9Mn2V钢也存在一些缺陷如冲击韧性不高，在消费经常使用中发现有碎裂现象．另外回火稳固性较差，回火温度普通不超越180℃在200℃回火时抗弯强度及韧性开局产生低值。

9Mn2V钢可在硝盐、热油等冷却才干较为紧张的淬火介质中淬火。

关于一些变形要求严厉而硬度要求又不很高的模具，可驳回奥氏体等温淬火。

（3）尺寸大、形态复杂重负荷的冷作模具。

须驳回中合金或高合金钢．如Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等，另外也有选择高速钢的。

近年来用高速钢做冷作模具的偏差巴日趋增大、但应指出，此时已不再是应用高速钢所特有的红硬性短处．而用它的高淬透性和高耐磨性。

为此．在热处置工艺上也应有所区别。

选择高速钢做冷模具时．应驳回高温淬火．以提高韧性。

例如 W18Cr4V钢做刃具时罕用的淬火温度为1280-1290℃。

而做冷作模具时，则应驳回1190℃的高温淬火。

又如 W6Mo5Cr4V2钢．驳回高温淬火后可使寿命大大提高、特意是清楚缩小了折损率。

〔4)受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具。

如上所述．前三类冷作模具用钢的经常使用功能要求均以高耐磨性为主为此均驳回高碳过共析钢乃至荣氏体钢。

而对有的冷作模具加切边楼、冲裁模等．其对口单薄．经常使用时又受冲击负荷作用则应以要求高的冲击韧性为主。

为了处置这一矛盾．可采取以下措施．①降低合碳量．驳回亚共折钢．以防止因为一次性及二次碳化物而惹起钢的韧性降低；②参与Si．、Cr等合金元素．以提高钢的回火稳固性和回火温度（240一270℃回火）这样无利于充沛消弭淬火应力使叽提高．而又不致降低硬度；②参与W等构成难熔碳化物的元素以细化晶粒、提高韧性。

罕用的高韧性冷作模具用钢有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。

3.充散施展冷作模具钢功能后劲的路径在用Cr12型钢或高速钢做冷作模具时，一个很突出的疑问是钢的脆性大．经常使用中易开裂。

为此，必定用充沛锻打的方法细化碳化物．除此之外应开展新钢种。

开展新钢种的着眼点，应是降低钢的含碳量及碳化物构成元素的数量。

近年来国际研制并推行以下几种新钢种、如表4.11所示。

Cr4W2MoV 钢具备高硬巨、高耐磨性和淬透性好等好处．并具备较好的回火稳固性及综合力学功能．用干制作硅钢片冲模等．可使寿命比Cr12MoV钢提高1～3倍以上但此钢锻造温区范畴较窄，锻造河县开裂．应严厉管理锻造温度和操作规认Cr2Mn2SiWMoV钢淬火温度低、淬火变形小、淬透性高．有空淬微变形模具钢之称7W7Cr4MoV钢可代W18Cr4V和Cr12MoV钢．其特点是钢的碳化物不平均性和韧性获取很大的改善。

冷作模具钢怎样选择？

依据冷作模具钢的功能要求及形态尺寸，资料的选择有以下几种状况。

(1)上班时受力不大、形态便捷、尺寸较小的模具，可用碳素工具钢制作。

(2)上班时受力普通、形态复杂或尺寸较大的模具，可用低合金工具钢（如9Mn2V、9SiCr、9CrWMl3、CrWMn、Cr2等）制作。

(3)上班时受力大，要求高耐磨性、高淬透性、变形量小、形态复杂的模具，多用高碳高铬钢（Crl2、Crl2MoV等）制作。

又开展了几种Crl2型钢的代用钢（如Cr6WV、Cr4W2MoV、Cr2Mn2SiWMoV等），另外，也可选择高速钢、低碳高速钢（6W6M05Cr4V等）和基体钢（化学成分相当于高速钢反常淬火后的基体成分的钢）来制作这类模具。

(4)在冲击条件上班，刃口单薄的模具，驳回韧性较好的中碳合金工具钢（如4CrW2Si、6CrW2Si等）制作。

冷作模具钢选择时需思考加工方法、应力形态、成形加工对象的资料性质、消费数量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是无法疏忽的起因。

负荷较小或小批量消费时经常使用低合金工具钢（SKS），负荷较大或大量量消费时经常使用冷作模具钢（SKD），负荷更大时选择高速工具钢及粉末高速工具钢。

实用于耐磨场所的有冷作模具钢、高速工具钢及高合金高速工具钢，实用于耐冲击场所的有8Cr-2Mo系模具钢和基体型高速工具钢。

冷作模具钢是支使金属在冷态下变形或成形所经常使用的模具钢。

最罕用的公用冷作模具钢是Crl2型钢，其含碳量为1.45%～2.30%，含铬量为11%～13%。

因为冷作模具多为常温下上班，资料的塑性变形抗力大，模具的上班应力大，上班条件厚道，综合起来这类模具功能上普通要求高的硬度和耐磨性、足够的强度、适当的韧性。

因此，冷作模具钢理论在成分上以高碳为主，以满足高硬度和高耐磨性的须要。

假设为了提高模具抗冲击才干，需参与韧性时，可选择中碳钢，这时可借用热作模具钢来替代。

在冷作模具钢中参与合金元素时，重要是为了提高淬透性和耐磨性，关于耐磨性要求高的模具，多驳回参与碳化物构成元素，例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢。

模具钢材冷作模具钢材牌号

以下是日立金属资料和日立金属股份提供的几种罕用的冷作模具钢材及其牌号：

其中，T7钢和T8钢属于空淬钢系列，区分对应2.20和2.21号。

T10钢（2.22号）在A类空淬钢中用途宽泛，T11钢（2.23号）也有其特定运行。

6Cr4W2MoV钢（2.26号）和W18Cr4V钢（2.25号）是另外两种经常出现的冷作模具资料。

关于更初级别的合金钢，如9Mn2V（2.10号）、9SiCr（2.11号）、9CrWMn（2.12号）和Cr2（2.14号）等，它们在耐磨损和强度上具备好处。

而7CrSiMnMoV（2.15号）、Cr2Mn2SiWMoV（2.16号）和1Cr18Ni9Ti（2.31号）则统筹了高强度和耐侵蚀性。

模具钢材是用来制作冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。

模具资料是模具制作业的物质和技术基础，其中模具钢材是传统的模具资料，其种类、规格、品质对模具的功能、经常使用寿命和制作周期起着选择性的作用。

近年来，国际外模具钢材的产量、消费技术、工艺装备、品质、种类等方面都取得了比拟迅速的开展，国际也涌现了东莞市冠鼎金属资料有限公司等一批优质消费企业，模具钢材的开展也推进了工业产品向初级化、集体化、高附加值化的方向开展。

模具的用途很广，制作模具用资料范畴很广，在模具资料中运行最广的当属模具钢材。