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冷加工模具鋼
冷加工模具鋼與刀具鋼相比，它有許多共同之處。要求模具具有高硬度、耐磨性、高抗彎強度和足夠的韌性，以保證沖壓過程的順利進(jìn)行。不同的是模具形狀和加工工藝復(fù)雜，摩擦面積大，修磨困難。因此，要求耐磨性較高的模具在工作時承受較大的沖擊壓力，并且由于其形狀復(fù)雜，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，要求具有較高的韌性。模具尺寸大，形狀復(fù)雜，要求淬透性高，變形和開裂傾向小。簡而言之，冷工作模具鋼對淬透性、耐磨性、韌性的要求高于葉片鋼，但對紅硬性的要求較低或基本不要求(因為是冷成型)， 因此，相應(yīng)地形成了一些適用于冷作模具的鋼，如開發(fā)了高耐磨性、微變形和高韌性的冷作模具用鋼。下面結(jié)合鋼種的選擇做進(jìn)一步說明。
性能:高碳高鉻萊氏體鋼，具有良好的淬透性和耐磨性。由于鋼中的碳含量更高可達(dá)2.30%，鋼變得硬而脆，所以沖擊韌性差，幾乎不能承受較大的沖擊載荷，容易脆斷，形成不均勻的共晶碳化物。
用途:用于制造低沖擊負(fù)荷、高耐磨性的冷沖模和沖頭，切割硬薄金屬的冷切刀片，鉆套，量規(guī)，拉絲模，沖壓模，滾絲板，拉絲模，滾絲模等。
Cr12Mo1V1
性能:高碳高鉻萊氏體鋼，沒有特殊要求時鉆孔不是必須元素。由于鉬和釩的含量高于Cr12MoV，進(jìn)一步細(xì)化了鋼的組織和晶粒，提高了鋼的淬透性、強度和韌性，使鋼的綜合性能更好。
用途:用于制造要求高耐磨性的大型復(fù)雜冷作模具，如冷剪剪、切邊模、對應(yīng)圖紙qro90熱鍛的國產(chǎn)模具、滾絲模、滾邊模、冷沖壓模具、要求高耐磨性的沖頭等。
Cr12MoV
性能:高碳高鉻萊氏體鋼具有良好的淬透性，當(dāng)截面尺寸在400mm以下時可完全硬化，耐磨性高，淬火時體積變化小。其碳含量遠(yuǎn)低于Cr12鋼，并添加了鉬和釩。因此，該鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布得到明顯改善。
用途:用于制造截面大、形狀復(fù)雜、耐磨性高、沖擊負(fù)荷大的冷作模具，如冷剪剪、切邊模、切邊模、量規(guī)、拉絲模、滾絲模、形狀復(fù)雜的沖孔模、鋼板深拉伸模、高耐磨性的冷沖模和沖頭等。
Cr5Mo1V
性能:合金含量適中。由于含有鉬和釩，該鋼具有良好的淬透性，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和良好的耐磨性。
用途:用于制造qro90熱鍛用國產(chǎn)模具、鉆套、冷模、沖頭、切邊模、滾絲模、滾絲板和量規(guī)。
9Mn2V
性能:綜合機械性能優(yōu)于碳素工具鋼，硬度高，耐磨性好，淬透性好，淬火時變形小。由于鋼中含有一定量的釩，晶粒得到細(xì)化，過熱敏感性降低。碳化物的不均勻性優(yōu)于CrWMn鋼。
用途:用于制造各種精密量具、模板以及一般需要的較小模具、冷壓模具、雕刻模具、沖裁模具、剪刀、絲錐、板牙、鉸刀等。
CrWMn
性能:高淬透性，由于添加了1.20 % % 26mdash1.60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的鎢形成碳化物，所以淬火和低溫回火后有一定的硬度和耐磨性。鎢有助于保持細(xì)小的晶粒，使鋼具有良好的韌性。鋼對碳網(wǎng)的形成很敏感，這種碳網(wǎng)使工具刀片剝落。
用途:廣泛用于冷加工模具鋼。用于制造模具、塊規(guī)、樣柱、樣套等量具，以及形狀復(fù)雜的高精度沖壓模具。
9CrWMn
性能:低合金冷加工。模具鋼具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形小，碳化物分布均勻，顆粒細(xì)小。
用途:用于制造截面小、形狀復(fù)雜的冷沖壓模具，以及量規(guī)、樣板等量具。
Cr4W2MoV
性能:新型中型合金冷加工模具鋼，性能穩(wěn)定，高合金冷加工。模具鋼與Crl2和Crl2MoV相比，CRL 2 MOV模具的使用壽命明顯延長。該鋼的共晶碳化物顆粒細(xì)小且分布均勻，具有較高的淬透性和硬化能力，以及良好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但鋼的熱加工溫度范圍窄，變形抗力大。
用途:用于制造各種沖壓模、冷鐓模、沖裁模、拉伸模、冷擠壓模和滾絲板。
6Cr4W3Mo2VNb
性能:高韌性冷加工模具鋼其化學(xué)成分接近高速工具鋼的基體成分，屬于a基體鋼。因此，它具有高速工具鋼的高硬度和高強度。因為這種鋼沒有多余的碳化物，所以具有高韌性和疲勞強度。鋼中含有0.20 % % 26mdash0.35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Nb含量細(xì)化了晶粒，提高了晶粒細(xì)化溫度，從而提高了鋼的韌性和工藝性能。
用途:用于制造冷擠壓模、冷鐓模、螺絲沖頭、冷沖壓模、拉絲模和滾絲板。
6W6Mo5Cr4V
性能:低碳高速工具鋼型冷加工。模具鋼它具有良好的淬透性、高硬度、高耐磨性、高強度等類似于高速工具鋼的綜合性能，同時還具有比高速工具鋼更好的韌性。用這種鋼制成的冷擠壓模具使用壽命長。由于鋼中鉬含量高，其熱加工溫度范圍略窄，變形抗力大。這種鋼容易脫碳。
用途:用于制造冷擠壓模具和上下沖頭。
通常，根據(jù)冷作模具的使用條件，鋼種選擇可分為以下四種情況:
(1)尺寸小、形狀簡單、載荷輕的冷作模具。比如切割鋼板的小沖頭、剪刀，可以用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼。這種鋼的優(yōu)點是:切削性能好，價格低，來源容易。但其缺點是:淬透性低，耐磨性差，淬火變形大。因此，它只適用于制造尺寸小、形狀簡單、載荷輕的工具，以及要求硬化層不深、保持高韌性的冷像模具等等。
(2)尺寸大、形狀復(fù)雜、載荷輕的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15、9Mn2V等低合金切削工具鋼。這些鋼在油中淬火直徑一般可達(dá)40 mm以上，其中9Mn2V鋼是一種不含Cr的冷作模具鋼，可以替代或部分替代含Cr鋼。
9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向比CrWMn鋼小，脫碳傾向比9SiCr鋼小，淬透性比碳素工具鋼大。其價格僅比后者高30%左右，是一種值得推廣的鋼材。
9Mn2V鋼可在硝酸鹽、熱油等冷卻能力中等的淬火介質(zhì)中淬火。奧氏體等溫淬火可用于一些變形要求嚴(yán)格、硬度要求低的模具。
(3)尺寸大、形狀復(fù)雜、載荷大的冷作模具。中合金鋼或高合金鋼，如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WVCr4W2MoV等。，一定要用，有的也選了。高速鋼是的。
近年來的使用情況高速鋼制作冷作模具的傾向與日俱增，但需要指出的是此時已不再使用。高速鋼紅色硬度的獨特優(yōu)勢。并且具有高淬透性和高耐磨性。所以熱處理工藝也要有所不同。
選擇就業(yè)/使用高速鋼制作冷模具時，應(yīng)采用低溫淬火來提高韌性。如W18Cr4V鋼作為刀具時，常用的淬火溫度為1280-1290℃。制作冷模具時，應(yīng)采用1190℃的低溫淬火。再比如W6Mo5Cr4V2鋼。低溫淬火后，使用壽命可大大提高，尤其是破損率可顯著降低。
(4)具有沖擊載荷和薄刀隙的冷作模具。如上所述，前三類冷作模具鋼的性能要求主要是高耐磨性，所以采用高碳過共析鋼甚至貝氏體鋼。但有些冷作模具，如切邊地板、沖孔模具等，接縫較薄，使用時承受沖擊載荷，所以應(yīng)該以高沖擊韌性為主要要求。為解決這一矛盾，可采取以下措施:①降低碳含量，采用亞共晶鋼，避免一次和二次碳化物造成鋼的韌性下降；(2)添加Si、Cr等合金元素，提高鋼的回火穩(wěn)定性和回火溫度(240-270℃回火)，有利于充分消除淬火應(yīng)力，在不降低硬度的情況下提高硬度； ②加入W等元素，形成難熔碳化物，細(xì)化晶粒，提高韌性。高韌性冷作模具常用鋼有6SiCr和4c rw 2 si；；、5CrW2Si等。
3.充分發(fā)揮冷作模具鋼表現(xiàn)潛能的方式
使用Cr12鋼或高速鋼在制作冷作模具時，一個突出的問題是鋼材脆性大，使用中容易開裂。由于這個原因，碳化物必須通過全鍛造來精煉，并且應(yīng)該開發(fā)新的鋼種。開發(fā)新鋼種的重點應(yīng)該是減少鋼的碳含量和碳化物形成元素的數(shù)量。近年來，中國開發(fā)并推廣了以下新鋼種，如表4.11所示。
Cr4W2MoV鋼具有硬度高、耐磨性高、淬透性好等優(yōu)點。還具有良好的回火穩(wěn)定性和綜合力學(xué)性能。制作硅鋼模具比Cr12MoV鋼可提高使用壽命1 ~ 3倍以上，但該鋼鍛造溫度范圍窄，鍛造河縣開裂。要嚴(yán)格控制鍛造溫度和操作規(guī)程，認(rèn)識到Cr2Mn2SiWMoV鋼淬火溫度低，淬火變形小，淬透性高，具有空氣淬火微變形。模具鋼所謂7W7Cr4MoV鋼可以替代W18Cr4V和Cr12MoV鋼，其特點是碳化物不均勻性和韌性大大提高。
普通冷加工模具鋼性能比較
鋼種的工作硬度、耐磨性、韌性、淬火變形性、硬化深度、機械加工性和脫碳敏感性
Cr有好有壞有好有深有窮。
Cr12MoV5563好，差，好，深，差。
9Mn2V5862中等，中等，較好，較淺，較好，較大。
CrWMn5862中號中號中號淺中號大號。
9SiCr5762中號中號淺中號大號。
Cr4W2MoV5862好、差、中深、差、中。
6W6Mo5Cr4V25662較好，較好，中等，較深，中等，中等。
W18Cr4V26065好差中深差小
W6Mo5Cr4V25864好、中、深、差、中。
CrW2Si5458較好，較好，中等，深，中等。
T10A5662差、中、差、淺、好。
9SiCr5862中等，中等差，淺中等。
Cr25862是中、中、淺、好、大。
7Cr7Mo2V2Si5762較好，中等深度差較小。
5CrNiMo4751中好深好中。
60Si2Mn4751
5761中等、中等、差、深、好、大
65Mn4751
5761中等、中等、差、深、好、大
40Cr4550差中等中等中等好小蘇州東锜公司下屬業(yè)務(wù)部、熱處理部、機加工部、財務(wù)部、運輸部、倉儲部(自備貨廠、吊車、吊車、自動激光切割、半成品)免費為用戶提供一站式服務(wù)。這些年來，東锜模具鋼產(chǎn)品和周到的服務(wù)深受廣大模具制造商的認(rèn)可，也為國內(nèi)模具鋼材料同行注意，是蘇州模具行業(yè)協(xié)會和江蘇模具行業(yè)協(xié)會會員。歡迎新老客戶來電和來廠參觀。
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