冷作模具钢的选材与热解决方法 (冷作模具钢的主要性能特征不包括?)

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• 冷作模具钢的选材与热解决方法
• 压铸模整机如何启动热解决？

冷作模具钢的选材与热解决方法

冷作模具钢对冷作模具资料的关键功能需要是：良好的耐磨性，足够的强度和韧性，高的疲劳寿命，良好的抗擦伤和咬合功能以及良好的工艺功能。

九十年代以前，国际罕用的冷作模具钢有：碳素工具钢T1OA，合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCr15；弹簧钢60Si2Mn，渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。

其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。

为满足消费需要，国际先后钻研开发了一系列新型冷作模具钢。

1、低合金冷作模具钢 国际开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、6CrMnNiMoVSi（代号GD）、 6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。

这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热解决变形小，多少钱低，具备较好的强度和韧性的配合，实用于制作精度复杂模具。

7CrSiMnMoV，代号CH，在820～1000℃淬火，可取得HRC60以上的硬度，是一种空淬微变形钢，可以火焰加热空冷淬硬。

该钢的耐磨性虽然比Cr12MoV差，但比9Mn2V和T10A好；抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V；热解决后的变形量和罕用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。

CH钢具备良好的强韧性和良好的工艺性，可用于替代T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制作对强韧性需要较高的冷作模具，如冲孔凸模、中薄钢板（2～5mm厚）的修边落料模等。

因为该钢可以驳回火焰加热空冷淬硬，所以也用于制作需要外表火焰淬火的局部汽车模具。

6CrMnNiMoVSi，代号GD，较CH钢参与了0.85％左右的Ni，进一步强韧化了基体。

该钢的淬火温度范畴较宽，淬透性好，也可火焰加热空冷淬火，具备良好的强韧性。

当用于制作易崩及断裂的冷冲模具时，模具寿命较高。

2、高强韧耐磨钢 Cr12系列冷作模具钢是较宽泛驳回的钢种系列，具备良好的淬透性和耐磨性，但共晶碳化物偏析较重大，韧性较差，淬火后意外变形较大。

为补偿此类钢的功能毛病，国际先后开发了一些高强韧耐磨钢，如7 Cr7Mo2V2Si(代号 L D)、Cr8WmoV3Si(代号 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代号 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。

与 Cr12、Cr12MoV相比，此类钢的碳和铬的含量较低，改善了碳化物不均性，提高了韧性；适当参与了 W、Mo、V等合金元素的含量，从而增强了二次软化才干，提高了耐磨性。

所以，此类钢在具备良好的强韧性的同时，还有优异的耐磨性和较好的综合功能，关键用于制作接受应力较大、需要高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。

7Cr7Mo2V2Si，代号LD，最后是针对冷镦模具而研制的。

其碳含量低于 G．Steven介绍的平衡碳法令，使钢在具备高硬度的同时，又具备较好的韧性；参与Cr、Mo、V元素，无利于二次软化，保障钢具备较高的硬度、强度和良好的耐磨性；参与必定量的 Si，以强化基体，提高回火稳固性。

LD钢罕用的热解决工艺是1100～1150℃ 淬火，530～570℃ 回火，回火后硬度 HRC57～63。

1100℃淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物，晶粒度10.5级。

l100℃ 淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体十剩余碳化物。

LD钢已被宽泛运行于制作冷锻、冷冲、冷压、冷弯等接受冲击、笔挺应力较大，又需要耐磨损的各类冷作模具。

Cr8MoWV3Si，代号 ER5，在具备较高强韧性的同时，又具备突出好的耐磨性。

该钢在回火环节中弥散析出的不凡碳化物，是 ER5比 Crl2系钢具备更高强韧性和耐磨性的关键要素。

ER5钢实用于制作接受冲击力较大，冲击速度较高的精细冷冲，重载冷冲以及需要高耐磨的其余冷作模具。

9Cr6W3Mo2V2，代号GM，也是以提高耐磨性为关键目标而研制的高耐磨冷作模具钢。

该钢经过 Cr、 W、Mo、V等碳化物构成元素的正当配比，并依据平衡碳法令配碳，使钢具备最佳的二次软化才干及抗磨损才干，同时又坚持了较高的强韧性和良好的冷热加工功能，实用于制作冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精细、高耐磨冷作模具。

压铸模整机如何启动热解决？

淬火设施为低压高流率真空气淬炉。

(1)淬火前：驳回热平衡法，提高模具加热和冷却的全体分歧性。

对凡是影响到这一点的薄壁孔、沟槽、型腔等，都要启动填充、封堵，尽量做到模具能平衡加热和冷却；同时，留意装炉模式，防止压铸模在高温时因自重而惹起的变形。

(2)模具的加热：在加热环节中要缓慢加热(用200℃／h升温)，并驳回两级预热模式，防止极速升温形成模具内、外温差过大，惹起过大的热应力，同时减小相变应力。

(3)淬火温度与保温期间：要驳回下限淬火加热温度，均热期间不宜过短或过长，普通由壁厚和硬度来确定均热期间。

(4)淬火冷却：驳回预冷模式，并经过调理气压与风速，有效的管理冷却速度，使之最大限制地成功现实冷却。

即：预冷到850℃后，增大冷却速度，极速经过“C”曲线鼻部，模温在500℃以下则逐渐降落冷却速度，到Ms点以下则驳回近似等温转变的冷却模式，以最大限制地缩小淬火变形。

模具冷却到约150℃时，封锁冷却风机，让模具人造冷却。