(1)模具鋼的特性:
鎢鉬系通用高速工具鋼,大人物細小均勻、韌性高、熱塑性好。該鋼的韌性、耐磨性、熱塑性均優於W18Cr4V鋼,而硬度 、紅硬性、高溫硬度又與W18Cr4V鋼相當,因此是代替W18Cr4V鋼的主要牌號。該鋼在熱加工和熱處理過程中易氧化脫碳。
因其碳化物分佈均勻,且顆粒細小,Mo可抑制沿晶界析出脆性相同作用,使該鋼的強韌性優於W18Cr4V鋼,具有高強度、高抗壓性、高耐磨性和高熱穩定性、高的紅硬性及高溫硬度,韌性和熱塑性優於W18Cr4V。耐磨性較好,韌性中等,切削加工性較差,淬火不變形性中等,回火穩定性好,淬硬深度深。
冷壓毛坯軟化處理工藝,采用上限溫度加熱,分段等溫,再附加等溫回火過程,與W18Cr4V鋼相同。
經1210~1230℃淬火並回火後,硬度為63~66HRC,抗彎強度3500~4000MPa,沖擊吸收功Aku>0.30~0.40J、600℃下硬度47~48HRC。
耐磨性、抗壓性、熱穩定性均隨淬火溫度的提高而增加,在1170~1190℃加熱淬火後,抗彎強度存在一個峰值。
表面脫碳層還明顯地加劇W6Mo5Cr4V2鋼淬裂和磨裂敏感傾向。
(2)供貨狀態及硬度 退火態,硬度≤255HBS,其他加工方法硬度≤269HBS。
(3)標準YB 12-77鋼的化學成分(質量分數,%)C 0.55~0.65、Si≤0.40、Mn≤0.60、Cr 3.70~4.30、W 6.00~7.00、Mo 4.50~5.50、V 1.70~1.10。
(4)參考對應鋼號 我國GB標準鋼號W6Mo5Cr4V2、我國臺灣CNS標準鋼號SKH9、德國DIN標準材料編號1.3343、德國DIN標準鋼號S6-5-2、英國BS標準鋼號BM2、法國AFNOR標準鋼號Z85WDCV、意大利UNI標準鋼號X82WMo0605KU、瑞典SS標準鋼號2722、西班牙UNE標準鋼號H6-5-2、日本JIS標準鋼號SKH9、美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號M2(正常C)、美國UNS標準鋼號T11302、國際標準化組織ISO標準鋼號HS6-5-2、韓國KS標準鋼號SKH9、俄羅斯ГOCT標準鋼號P6M5。
(5)臨界點溫度(近似值) Ac1=835℃,Ac3=885℃,Ar3=770℃,Ar1=810℃,Ms=177℃。
(6)冷壓毛坯軟化處理規范 (880±10)℃×(3~4)h,(770±10)℃×(6~8)h,再降溫到(750±10)℃×(2~3)h,緩冷到≤650℃,出爐空冷。處理前硬度≤241HBS,處理後硬度≤217HBS。
(7)軟化退火規范 加熱溫度840~860℃,保溫時間2h ,以20~30℃/h的冷速,冷卻到溫度500~600℃,然後爐冷或堆冷,硬度≤285HBS。
(8)等溫退火 加熱溫度840~860℃,保溫時間2h,以20~30℃/h的冷速,爐冷至溫度740~750℃,保溫時間2~4h,再爐冷至溫度500~600℃,出爐空冷,硬度≤255HBS
(9)成批量等溫球化退火規范 (850~870)℃×(3~4,隨爐冷卻,(740~760)℃×(4~5)h,硬度≤229HBS,共晶碳化物≤3級。
(10)普通淬火、回火規范 淬火溫度1150~1180℃,油淬,硬度≥60HRC;回火溫度560~580℃。
(11)模具淬火、回火規范 淬火預熱溫度850℃,時間24s/mm。淬火加熱溫度分4種情況,保溫時間12~15s/mm,淬火介質為油。回火制度:560℃回火,3次,每次1h,空冷。
①淬火加熱溫度1200~1220℃,高強薄刃刀具淬火溫度,淬火、回火後硬度≥62HRC。
②淬火加熱溫度1230℃,復雜刀具淬火溫度,淬火、回火後硬度≥63HRC。
③淬火加熱溫度1240℃,簡單刀具淬火溫度,淬火、回火後硬度≥64HRC
④淬火加熱溫度1150~1200℃,冷作模具淬火溫度,淬火、回火後硬度≥60HRC。
(12)真空淬火規范
①預熱溫度一次500~600℃,二次800~850℃,真空度0.1Pa,淬火溫度1100~1150℃,真空度10~1 Pa,油或氮氣冷卻,回火溫度200~300℃,硬度58~62HBS。
②預熱溫度一次500~550℃,二次800~820℃,真空度0.1Pa,淬火溫度1150~1250℃,真空度10~1 Pa,油或氮氣冷卻,回火溫度540~600℃,硬度62~66HBS。
(13)氣體滲氮和氣體氮碳共滲規范
①技術要求:硬度>1000HV,深度0.03~0.05mm,滲氮溫度540℃,氣體比例為氨氣30%,載氣體(PX氣)70%,氨分解率30%~40%,保溫時間3h,應用於冷擠模、沖裁模。
②技術要求:硬度>1000HV,深度0.05~0.07mm,滲氮溫度540℃,氣體比例為氨氣40%,載氣體(PX氣)50%,氨分解率30%~40%,保溫時間5h,應用於拉伸模、彎曲模
(14)典型應用舉例
①用於制造鋼件冷擠壓凸模時,硬度選用62~64HRC。
②用於制造擠壓溫度大於400℃的溫擠壓模中的凸模、凹模時,硬度分別選用60~62HRC、62~64
③用於制造不銹鋼拉延模凸模,要求硬度選用62~64HRC。
④用於制造整體式M12螺栓冷鐓模具,使用淬火硬度為59~61HRC,使用壽命為1000~1500件,壽命較低。
⑤用於制造預應力鑲套式M12螺栓冷鐓模具,推薦淬火硬度為59~61HRC,使用壽命為5萬~7萬件,壽命很高。
⑥采用Cr6WV、Cr12MoV、Cr12等鋼制作的沖頭,硬度為61~66HRC,其服役壽命僅數十件。呈現鐓粗以後的斷裂失效。當改用W18Cr4V高速鋼制作沖頭以後,其服役壽命高於3000次。在改用該鋼制作沖頭,並輔以模具結構的改進措施以後,在大量生產過程中,其平均服役壽命可達到7000次水平。
⑦可用於制造冷擠壓模具等。
⑧用於制造高高精度、高效率、高壽命的模具。
⑨用於制造各種類型一般工具,以及大型刀具。由於該鋼的熱塑性好,可用於熱塑成型的鑽頭和要求韌性好的刀具。又由於其強度高、耐磨性好,所以還可用於制造高載荷條件下使用的耐磨損的零件,如冷擠壓模具等,但應降低淬火溫度以滿足強度和韌性的配合。
⑩可用於制造要求強度高和耐磨性好的塑料模。
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