常见模具钢的介绍以淬火工艺

时间：2013-07-31 作者：91再生 来源：91再生网

　　回收模具钢的是我们生产模具中常见的一种金属材料，可是今天我们还是要对模具钢进行简单的介绍，不过主要跟大家介绍模具钢的淬火工艺，这个技术是最重要的一个技术，直接影响了模具钢的质量好坏，所以可见其重要程度，这里就来给大家介绍一下模具钢在实施淬火工艺的时候有哪些方面要注意的，等我们把这个模具钢的淬火工艺掌握好了的话，就成功了一半了，DC53的韧性在冷作模具钢中较为突出，因此，用DC53制造的很少出现裂纹和崩裂，大大提高了使用寿命。韧性度是SKD11的两倍。此钢由钼高速钢回收淬火基体成分调整而得。该钢可以采用二种淬火温度。调节回火温度可得到强韧性和耐磨性的不同配合。7Cr7Mo2V2Si（代号LD）钢。适于制造各种冷作模具，寿命均有显着提高。我国模具工业每年消耗模具材料合计为30万~40万吨，其中合金模具钢为13万~15万吨。我国模具钢市场80%左右是黑皮圆棒材，用户拿到材料以后还要自己改锻改制，材料利用率低，生产周期长，不能适应模具制造业的需要。大批生产用重载模具，常以Cr12MoV钢做凹模，以高速钢做凸模。

　　模具钢淬火加热温度。模具钢主要是过共析钢或共析钢，加热温度Ac1-Acm之间取Ac1+（30-50），大件取上限，细晶粒有时取更高温度。亚共析钢取Ac3+（30~50）。模具钢加热介质。通常有气体（空气或控制气氛，真空等，宜采用对模具钢有保护作用的控制气氛中加热）和液体（主要是盐浴，盐浴的种类很多，应根据加热温度高低及其他条件的不同而选取）。

　　加热时间的确定。模具钢加热阶段包括升温，均温和保温。由于具体加热条件不同，确认比较复杂，差别也比较大，在不同加热条件下加热的经念计算公式可参考。

　　于1080℃油淬、540℃回火两次后，硬度为65HRC，抗弯强度不低于基体钢，硬度和耐磨性接近高速钢，各项性能指标均显着优于Cr12MoV钢。其淬火、回火温度范围宽，且调节温度可实现强韧性和耐磨性的良好配合。 以下介绍几种常用的模具钢，供参考，是一种高强韧性冷作模具钢，与Cr12型冷作模具钢和W6Mo5Cr4V2高速钢比具有更高的强度和韧性，而且有较好的耐磨性适宜制造承受高负荷的冷挤、冷镦、冷冲模具。 DC53的切削性和研磨性优于SKD11。我国目前模具钢的品种少质量低，表现在一般质量的模具钢材多，高质量的模具钢材少，相当部分要求高的模具钢都需要经过真空精炼和电渣重熔，以保证钢材的高纯净度、高致密度、高等向性，而我国通过电渣重熔的模具钢所占的份额很小。此钢的含碳量和合金度略高于012Al钢，且V量较高，既能保持强韧而又具有更高的抗压强度和耐磨性。与Cr12MoV钢相比，C、Cr降低使碳化物细小均匀，Mo、W、V增高可提高二次硬化能力和耐磨性。

　　等温球化退火工艺：860℃，保温3小时冷到740℃等温4小时，炉冷到500℃出炉。于1120～1150℃淬火、520～550℃回火3次，硬度为64～65HRC，调节工艺参数可调整强韧性和耐磨性的配合。因此ER5钢的强度、韧性和耐磨性均优于Cr12MoV钢，且各种工艺性能良好，成本适中。因此，大型模具和要求精密之模具在线切割加工后的裂纹和变形得到抑制切削性和研磨性超过SKD11。因此，使用DC53可增加模具寿命和减少加工工序。 线切割加工后的残余应力，经高温回火减少了残余应力。用于冷冲裁模的表面处理工艺有氮碳共渗、渗硼、TD法渗钒、渗铬、气相沉积TiN或TiC、化学镀镍磷合金和电火花熔覆硬质合金等。 我国合金工具钢的产量已居世界前列，其中合金模具钢约为10万吨。热处理：DC53是对SKD11进行改良的新型冷作模具钢，其技术规格载于日本工业标准（JIS）G4404。 ER5钢适于制造大型重载冲裁模、精密冲裁模和冷镦模。它的各种工艺性能良好上述钢种在使用中均表现出强韧性不足，凸模易折断，凹模易胀裂。此钢的含碳量和合金度比前几种钢有所增高。由于国产模具材料不能完全适应模具制造业的需要，许多高性能、长寿命、交货日期紧迫的模具仍不得不采用进口的模具材料。

　　用各种高强韧性钢制造的模具，均可通过表面强化处理进一步大幅度提遐龄命。加入Si、Mn以进一步强化基体，加入Al以细化晶粒。以往，小批挤压软料的模具，常用60Si2Mn钢做凸模、T10A钢做凹模；中批量生产用复杂模具，常选用CrWMn、9CrWMn等钢；高速冲裁冲头，不锈钢板冲头。 Cr8MoWV3Si（代号ER5）钢。现在趋于选用强韧性好且耐磨的新型模具钢，如GD、Cr5Mo1V、Cr12Mo1V1钢，以及下列新钢种。除60Si2Mn钢外，用GM钢制造的高速冲床多工位级进模、滚丝模和切边模等比用基体钢、Cr12MoV钢提高模具寿命2～6倍以上。用它制造的电机硅钢片冲裁模，其寿命目前为同类模具之最。以往，小批量软料中厚板冲裁模常选用T8A、9SiCr、60Si2Mn和6CrW2Si等钢，其韧性较好，但抗压强度和耐磨性不足；大批生产用重载冲裁模常以高速钢做凸模，以高碳高铬钢做凹模，其承载能力高，耐磨性好但韧性差，寿命并不高。

　　（美国牌号D2）Cr12Mo1V1是国际上较广泛采用的高碳高铬冷作模具钢，属莱氏体钢，具有高淬透性、淬硬性、高的耐磨性；高温抗氧化性能好，淬火和抛光后抗锈蚀能力好，热处理变形小；适宜制造高精度、长寿命的冷作模具、刃具和量具，例如形状复杂的冲孔凹模、冷挤压模、滚丝轮、搓丝板、冷剪切刀和精密量具等。它于1100～1150℃淬火、530～570℃回火两次，硬度为58～62HRC，变形小。模具淬火温度：1140℃，550℃回火90min. 然后经过QPQ处理，心部硬度保持61-63HRC，表面硬度更高，有较好的强韧性。 用途：精密冲压模：线切割加工的精密冲裁及各种用途冲压模；难加工材料的塑性变形用具。 DC53-日本大同特钢公司生产特点：热处理后硬度高于SKD11，高温（520-530℃）回火后可达62-63HRC高硬度，在强度和耐磨性方面超过SKD11。

　　始锻温度：1120℃ 终锻温度：≥850℃，反复镦拔消除带状组织，锻后缓冷并当即进行球化退火。 进口材料的价格很高，比国产材料的价格高3~5倍。若再进行氮碳共渗等表面处理，可进一步提高耐磨性和使用寿命。 经QPQ处理效果更好。 9Cr6W3Mo2V（代号GM）钢。如海尔集团每年所需的模具钢、其中90%是从瑞典、德国、日本进口的，主要是进口经过预硬处理的高质量塑料模具钢和热作模具钢，如从瑞典进口的718钢(3Cr2NiMo)、618钢(3Cr2Mo)和8407钢(4Cr5MoSiV1)，从日本进口的SKD11(Cr12MoV)冷作模具钢等。冷锻、深拉和搓线用模；其他。冷挤压模承受很大的载荷和强烈的摩擦，要求凸模有足够的抗压、抗弯强度以防镦粗、折断；凹模要有足够的抗拉强度和疲劳抗力以防开裂；凸、凹模均要求高耐磨性以延长使用寿命。它克服了SKD11高温回火硬度和韧性不足的弱点，将在通用及精密模具领域全面取代SKD11。回火温度根据硬度要求选择，如560℃×2h回火两次，硬度为59～60HRC，有较高的断裂韧性和热疲劳强度，是一种冷热兼用模具钢。

　　此钢成分配比合理，符合平衡碳规律，淬火基体中固溶合金元素多，未溶碳化物细小弥散，具有高强韧性、高耐磨性和二次硬化潜力。黑皮圆棒材多，扁钢、精料，以及经过预硬化的材料、制品、标准件少。现趋向于选用GD、012Al、LD、GM和ER5等新型高强韧模具钢，以及下列新钢种。看完这文章后我相信大家对模具钢应该是不陌生了，但最重要的是我们去实施淬火工艺的时候却是要我们去操作的，这方面大家可不能偷懒，应该把所以的理论知识运用到实际中来，这样我们学的知识才能真正的变成自己的，推荐广大读者继续阅读相关性文章模具钢的分类，这篇文章也是介绍模具钢的一些基本知识，大家看完之后相信也是会有所收获的，希望大家慢慢阅读，好好学习。