沖壓模具材料的種類及特性

1、沖壓模具材料的種類及特性制造沖壓模具的材料有鋼材、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金、鋅基合金、低熔點合金、鋁青銅、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼、高碳高銘或中銘工具鋼、中碳合金鋼、高速鋼、基體鋼以及邈質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等等。1 .碳素工具鋼在模具中應(yīng)用較多的碳素工具鋼為 T8AT10A 等，優(yōu)點為加工性能好，價格便宜。但淬透性和紅硬性差,熱處理變形大，承載能力較低。2 .低合金工具鋼低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上加入了適量的合金正素。與碳素工具鋼相比，減少了淬火變形和開裂傾向，提高了鋼的淬透性,耐磨性亦較好。用于制

2、造模具的低合金鋼有CrWMn9Mn2V7CrSiMnMoV（弋號 CH-1）、6CrNiSiMnMoV 代號 GD 痔。3.高碳高銘工具鋼常用的高碳高銘工具鋼有 Cr12 和 Cr12MoVCr12Mo1V1（代號 D2）,它們具有較好的淬透性、淬硬性和耐磨性，熱處理變形很小,為高耐磨微變形模具鋼，承載能力僅次于高速鋼。但碳化物偏析嚴重,必須進行反復(fù)鍛拔（軸向徽、包拔）改鍛，以降低碳化物的不均勻性，提高使用性能。4.高碳中銘工具鋼用于模具的高碳中銘工具鋼有 Cr4W2MoVCr6WV、Cr5MoV,它們的含銘量較低，共晶碳化物少，碳化物分布均勻，熱處理變形小，具有良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。與碳

3、化物隨 E 相對較嚴重的高碳高銘鋼相比,性能有所改善。5 .高速鋼高速鋼具有模具鋼中最高的硬度、耐磨性和抗壓強度，承載能力很高。模具中常用的有W18Cr4V（代號 8-4-1）和含鴇量較少的 W6Mo5Cr4V2（代號 6-5-4-2,美國牌號為 M2 以及為提高韌性開發(fā)的降碳降鈾高速鋼 6W6Mo5Cr4V（代號 6W6 或稱低碳 M2）。高速鋼也需要改鍛，以改善其碳化物分布。6.基體鋼在高速鋼的基本成分上添加少量的其它元素，適當(dāng)增減含碳量，以改善鋼的性能。這樣的鋼種統(tǒng)稱基體鋼。它們不僅有高速鋼的特點，具有一定的耐磨性和硬度，而且抗疲勞強度和韌性均優(yōu)于高速鋼，為高強韌性冷作模具鋼，材料成本卻

4、比高速鋼低。模具中常用的基體鋼有 6Cr4W3Mo2VNb 弋號65Ng7Cr7M02V2Si（代號 LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL 代號 012AD 等。7.硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金的硬度和耐磨性高于其它任何種類的模具鋼，但抗彎強度和韌性差。用作模具的硬質(zhì)合金是鴇鉆類，對沖擊性小而耐磨性要求高的模具，可選用含鉆量較低的硬質(zhì)合金。對沖擊性大的模具，可選用含鉆量較高的硬質(zhì)合金。鋼結(jié)硬質(zhì)合金是以鐵粉加入少量的合金元素粉末（如銘、鑰、鴇、銳等）做粘合劑、以碳化鈦或碳化鴇為硬質(zhì)相,用粉末冶金方法燒結(jié)而成。鋼結(jié)硬質(zhì)合金的基體是鋼，克服了硬質(zhì)合金韌性較差、加工困難的缺點，可以切削、焊接、鍛造和

5、熱處理。鋼結(jié)硬質(zhì)合金含有大量的碳化物，雖然硬度和耐磨性低于硬質(zhì)合金，但仍高于其它鋼種，經(jīng)淬火、回火后硬度可達 6873HRC。沖壓模具材料的選用及熱處理要求沖裁模具材料的選用及熱處理要求選用沖裁模具材料應(yīng)考慮工件生產(chǎn)的批量，若批量不大就沒有必要選擇高壽命的模具材料；還應(yīng)考慮被沖工件的材質(zhì)，不同材質(zhì)適用的模具材料亦有所不同。對于沖裁模具，耐磨性是決定模具壽命的重要因素， 鋼材的耐磨性取決于碳化物等硬質(zhì)點相的狀況和某體的硬度、 兩者的硬度越高， 碳化物的數(shù)量越多，則耐磨性越好。 常用沖壓模具鋼材耐磨性的劣優(yōu)依次為碳素工具鋼一合金工具鋼一基體鋼一高碳高位一高速鋼一鋼結(jié)硬質(zhì)合金一硬質(zhì)合金。此外還必須考

6、慮工件的厚度、形狀、尺寸大小、精度要求等因素對模具材料選擇的影響。1.傳統(tǒng)模具用鋼長期以來，國內(nèi)薄板沖裁模用鋼為 T10A、CrWMn、9Mn2VCr12 和Cr12MoV 等。其中 T10A 為碳素工具鋼，有一定強度和韌性。但耐磨性不高，淬火容易變形及開裂，淬透性差，只適用于工件形狀簡單、尺寸小、數(shù)量少的沖裁模具。T10A 碳素工具鋼的熱處理工藝為：760810C 水或油淬，160180C 回火.硬度5962HRC。CrWMn9Mn2V 是高碳低合金鋼種,淬火操作簡便，淬透性優(yōu)于碳素工具鋼，變形易控制。但耐磨性和韌性仍較低，應(yīng)用于中等批量、工件形狀較復(fù)雜的沖裁模具。CrWMn 鋼的熱處理工藝

7、為：淬火溫度 820840C 油冷,回火溫度 200C,硬度 6062HRC。9Mn2V 鋼的熱處理工藝為：淬火溫度780820C 油冷，回火溫度 150200C,空冷，硬度 6062HRC。注意回火溫度在 200300C 范圍有回火脆性和顯著體積膨脹，應(yīng)予避開。Cr12 和 Cr12MoV 為高碳高銘鋼,耐磨性較高， 淬火時變形很小， 淬透性好， 可用于大批量生產(chǎn)的模具，如硅鋼片沖裁模。但該類鋼種存在碳化物不均勻性，易產(chǎn)生碳化物 K，沖裁時容易出現(xiàn)崩刃或斷裂。其中，Cr12 含碳量較高，碳化物分布不均比 Cr12MoV 嚴重，脆性更大一些。Cr12 型血的熱處理工藝選擇取決于模具的使用要求，

8、當(dāng)模具要求比較小的變形和一定韌性時，可采用低溫淬火、回火（Cr12 為 950980C 淬火，150200C 回火；Cr12MoV 為 10201050C 淬火，180200C 回火）0若要提高模具的使用溫度，改善其淬透性和紅硬性，可采用高溫淬火、回火（Cr12 為 10001100C 淬火，480500C 回火；Cr12MoV 為11101140C 淬火，500520C 回火）。高銘鋼在 275375C 區(qū)域有回火脆性，應(yīng)予避免。2,常用模具叱種為了彌補傳統(tǒng)模具鋼種性能的不足，國內(nèi)開發(fā)或引進了以下性能較好的沖壓模具用鋼：（1）Cr12Mo1V1（代號 D2）鋼為仿美國 ASTM 標準中的 D

9、2 鋼引進的鋼種，屬 Cr12 翌由于 D2 鋼中 Mo、V 含量增加，細化了晶粒，改善了碳化物的分布狀況，因此 D2 鋼的強韌性（沖擊韌度、抗彎強度、撓度）比 Cr12MoV 鋼有所提高，耐磨性和抗回火穩(wěn)定性也比 Cr12MoV 更高。可用深冷處理,提高硬度并改善尺寸穩(wěn)定性。用 D2 鋼制作的沖裁模具壽命要高于 Cr12MoV 鋼模具。D2 鋼的鍛造性能和熱塑成形性比Cr12MoV 鋼略差，機械加工性能和熱處理工藝與 Cr12 型鋼相似。（2）Cr6WV 鋼為高耐磨微變形高碳中銘鋼，碳、銘含量均低于 Cr12 型鋼，碳化物的分布狀態(tài)較 Cr12MoV 均勻，具有良好的淬透性。熱處理變形小，機

10、械加工性能較好。抗彎強度、沖擊韌度優(yōu)于 Cr12MoV,只是耐磨性略低于 Cr12 型鋼。用于承受較大沖擊力的高硬度、高耐磨板料沖裁模，其效果好于 Cr12 型鋼。鋼的常用熱處理工藝為：淬火溫度 9701000C,一般可熱油或硝鹽分級淬火冷卻，尺寸不大的部件可采取空冷。淬火后應(yīng)立即回火，回火溫度 160210C,硬度5862HRC。（3）Cr4W2MoV 鋼也是高耐磨微變形高碳中銘鋼，替代 Cr12 型鋼而研制的鋼種，碳化物均勻性好，耐磨性高于 Cr12MoV,適于制作形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的沖壓模具，可用于硅鋼莊沖裁模。Cr4W2MoVS的熱處理工藝： 要求強度、 韌性較高時， 采用低溫淬

11、火、 低溫回火工藝： 淬火溫度 960980C,回火溫度 280320C,硬度 6062HRC。要求熱硬性和耐磨性較高時，采用高溫淬火、高溫回火工藝：淬火溫度 10201040C,回火溫度 500540C,硬度 6062HRC。（4）7CrSiMnMoV（代號 CH-1）鋼為空淬微變形低合金鋼、火焰淬火鋼，可以利用火焰進行局部淬火，淬硬模具刃口部分。淬火溫度（8001000C），具有良好的淬透性和淬硬性（可達 60HRC 以上），強度和韌性較高，崩刃后能補焊?？纱?CrWMn、Cr12MoV 鋼，制作形狀復(fù)雜的沖裁模。CH-1 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 900920C,油冷，190200

12、C 回火 13 小時，硬度 58-62HRC。（5）6CrNiSiMnMoV（代號 GD）鋼為高韌性低合金鋼,淬透性好，空淬變形小，耐磨性較高。其強韌性顯著高于 CrWM 吊口 Cr12MoV 鋼， 不易崩刃或斷裂。 尤其適用于細長、 薄片狀凸模及大型、 形狀復(fù)雜、薄壁凸凹模。GD 鋼的推薦熱處理工藝：淬火溫度 870930C（900C 最佳），鹽浴爐加熱（45s/mm）,油冷或空冷、風(fēng)迄，175230C 回火 2 小時，硬度 5862HRC。由于空冷即可淬硬，也可采用火焰加熱淬火。（6）9Cr6W3Mo2V2（代號 GM）鋼為高耐磨高強韌合金鋼、各項工藝性能良好.其耐磨性、強韌性、加工性能均

13、優(yōu)于 Cr12 型鋼，能夠用于高速壓力機沖壓下的多工位級進模等精密模具，是較理想的耐磨、精密沖壓模具用鋼。GM 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 10801120C,硬度6466HRC?；鼗饻囟?540560C,回火二次。(7)Cr8MoWV3Si(代號 ER5)鋼屬高耐磨高強韌合金鋼，具有較好的電火花加工性能,強度、韌性、耐磨性都優(yōu)于 Cr12 型鋼，適用于大型精密沖壓模具。用于硅鋼片沖裁模，一次刃磨壽命為 21 萬次，總壽命高達 360 萬次，是目前合金鋼沖模沖裁硅鋼片的較高壽命水平。ER5 鋼的推薦熱處理工藝：對高耐磨性、高強韌性的模具，采用 1150C 淬火，520530C 回火 3 次；對重

14、載服役條件下的模具，采用 11201130C淬火，550C 回火 3 次。3、硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金當(dāng)工件的批量極大時，可以考慮選用硬度和耐磨性比各類模具鋼種更高的硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金。用作模具材料的硬質(zhì)合金為鴇鉆類，隨著含鉆量的增加，韌性及抗彎強度提高而硬度降低。對于承受沖擊力較小的模具，可以選用含鉆量較低的 YG10X;承受沖擊力中等或較大的模具，可以選用含鉆量較高的 YG15 或 YG20。硬質(zhì)合金的缺點為韌性較差、難以加工，作為模具的工作部件可以設(shè)計為鑲拼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能介于硬質(zhì)合金和高速鋼之間，能夠機械加工和熱處理，可以用于制作復(fù)雜的高壽命模具。用作沖裁模的鋼結(jié)硬質(zhì)合金有

15、DT、GT35、TLMW50GW50 等。4、厚板沖裁模具厚板沖裁模承受的沖壓力高于薄板沖模，為重載沖裁模，易磨損、崩刃和斷裂，所以要求模具材料應(yīng)具有高的耐磨性和強韌性。傳統(tǒng)模具用鋼傳統(tǒng)的重載沖裁模具鋼種主要有 T8A、Cr12MoV、W18Cr4V、W6MoCr4V2 等。其中 T8A 為碳素工具鋼，雖然淬透性、韌性比 T10A 鋼有所改善，但易殘存網(wǎng)狀碳化物、熱硬性差，只能用于工件批量較小的中厚沖裁模。T8A 工具鋼的熱處理工藝為：790820C 水或油淬，160180C 回火，硬度 5861HRC。W18Cr4VW6Mo5Cr4V2 高速工具鋼，具有很高的硬度、抗壓強度和耐磨性,但韌性較

16、低，工作時有可能產(chǎn)生崩刃或斷裂，而且價格較貴。建議采用低溫淬火、快速加溫淬火等工藝措施來改善其韌性。對于工件批量較大的厚板沖裁模，可以用 W18Cr4VW6Mo5Cr4V 刎做凸模，Cr12MoV鋼做凹模。W18Cr4V 鋼的推薦熱處理工藝：12201250C 淬火；550570C 回火 3 次。W6Mo5Cr4V2 鋼的推薦熱處理工藝：11601200C 淬火：550570C 回火 3 次。5.常用模具新鋼種為了克服高速工具鋼的缺點，提高使用壽命，重載沖裁模具可選用降碳降鈾高速鋼 6W6Mo5Cr4V(6W6 和以高速鋼成分為基礎(chǔ)，添加少量的其它元素構(gòu)成的高強韌性模具鋼一基體鋼，如65Nb

17、鋼、LD 鋼、012AL 鋼、CG-2 鋼等等。(1)6W6Mo5Cr4V(6W6岡為高強韌性高速鋼，由于降低了碳化物的含量和分布均勻性，使其在保持硬度和耐磨性的同時，抗彎強度、沖擊韌性和塑性都有顯著提高,雖然耐磨性略低，仍可用低溫氮碳共滲提高表面硬度和耐磨性。其熱處理工藝和高速鋼 W6Mo5Cr4V2 似。(2)6Cr4W3Mo2VNb65Nb)鋼 65Nb 鋼取自 W6Mo5CrV2 鋼正常淬火后的基本成分，碳含量比高速鋼低，碳質(zhì)量分數(shù)的中限為 0.65%,故名 65Nb。各合金元素在鋼中的作用和在高速鋼中相似，另加入 3%的Nb 可形成高穩(wěn)定性的碳化物 NbC,能有效阻止奧氏體晶粒長大、

18、 改善鋼的力學(xué)性能和工藝性能。 這種鋼具有較好的耐磨性和較強的高溫韌性，可以代替 Cr12MoV、W18Cr4V 鋼，用于重載沖裁模和冷擠壓模、冷鍛模。65Nb 鋼鍛造和退火工藝性能良好，熱處理溫度范圍寬，淬火溫度可以在 10801180C,回火溫度在520600C 之間選擇。 當(dāng)采用比 W6Mo5CrV2 鋼正常淬火溫度低的溫度淬火后， 其組織為在碳含量較低的馬氏體基體上均勻分布有細粒狀未溶碳化物。通過熱處理參數(shù)的調(diào)整，可以得到不同的強度、韌性、耐磨性配合，以適合不同模具的性能要求。65Nb 鋼的熱處理工藝：10801180C 鹽浴爐加熱(1520s/mm)油淬，520560C 回火 2 次

19、，硬度 57-63HRC。(3)7Cr7M02V2Si(LD)鋼 LD 鋼含碳、含鉆量高于 65Nb，含鈾量也較高。銳可細化晶粒，提高耐磨性。因此其抗壓、抗彎強度和耐磨性均高于 65Nb 由于具有良好的強韌性和耐磨性，因而適于制造各種重載模具。LD 鋼的推薦熱處理工藝：850C 預(yù)熱，11001150C 淬火；油冷后 530570C回火 2-3 次，每次 12 小時，硬度 57-63HRC。（4）5Cr4Mo3SiMnVAL（012AL）鋼 012AL 鋼中加入質(zhì)量分數(shù)為 0.30.7%的鋁，目的是為了細化晶粒， 提高鋼的沖擊韌性和熱加工塑性,加 Si 則為了強化基體。 012AL 鋼強韌性高

20、， 綜合性能好， 通用性強，是冷、 熱兼用型模具鋼。 具抗彎強度及撓度高于 W18Cr4V 高速鋼， 代替高速鋼作模具時很少發(fā)生折斷現(xiàn)象?？梢杂米髦泻癜辶蠜_裁模具和各類冷、熱作模具。012AL 鋼的推薦熱處理工藝：10901120C 鹽浴爐加熱（30s/mm）油淬，510C 回火 2 次，每次油冷 2 小時，硬度 6062HRC。（5）6Cr4Mo3Ni2WV（CG-2）鋼 CG-2 鋼在成分中加 Ni,強化了基體，改善了韌性和高溫性能。同時增加 Mo 減少 W,以降低碳化物的偏析。CG-2 鋼具有高的強度和強韌性，在熱處理到高硬度時仍能維持良好的韌性，較好地解決了高硬度與韌性的合理配合。但鍛

21、造塑性較差，退火后硬度偏高。亦可用作中厚板料沖裁模具和各類冷、熱作模具。CG-2 鋼的熱處理工藝：淬火溫度 11001140C 加熱（20s/mm）,油冷，540C 回火 2 次，每次 2 小時，空冷，硬度 60-62HRC。二.拉深模具材料的選用及熱處理要求由于拉深模具的失效主要為粘附磨損和磨粒磨損，并以粘附磨損為主。因此選用的模具材料必須具有較高的耐磨性和抗粘附性能，以及足夠的強度。按被拉深材料考慮適用的拉深模材料可以參考表 11-1。選用時還應(yīng)考慮被拉深材料的板料厚度、拉深件的尺寸形狀以及生產(chǎn)批量的大小等因素。（一）輕載拉深（拉深薄鋼板和銅、鋁合金）時的模具材料生產(chǎn)批量較小時，對于形狀簡

22、單的筒形淺拉深件，可選用 T8、T10 鋼；對于形狀復(fù)雜的中小型件，選用 CrWMn、9Mn2V。中批量生產(chǎn)或生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV。生產(chǎn)批量很大時，選用硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金。（二）重載拉深（拉深厚鋼板、反拉深、變薄拉深）時的模具材料生產(chǎn)批量較小時，可選用 T10、CrWMn0生產(chǎn)批量較大時，選用 Cr12MoV 以及 GM 鋼。GM 鋼的強度和韌性高于高速鋼、Cr12MoV;抗粘附磨損和磨粒磨損能力明顯優(yōu)于基體鋼和 Cr12MoV,在拉深模方面已得到較好應(yīng)用。生產(chǎn)批量很大時，考慮選用硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金。（三）拉深不銹鋼、高鍥合金鋼、耐熱鋼板的模具材料拉深這類材料時，容易發(fā)

23、生粘附和拉王，首選模具材料為鋁青銅。生產(chǎn)批量較小時，可選用用青銅、T10A（鍍硬銘,注意采用鍍硬銘工藝時鍍層不能太厚,以防拉深時剝落）。生產(chǎn)批量較大時，選用鋁青銅、Cr12MoV、Cr12Mo1V1（表面遂氫）。生產(chǎn)批量很大時，選用硬質(zhì)合金。（四）大型拉深件、汽車覆蓋件的拉深模具材料可以選用合金鑄鐵或高強度球墨鑄鐵。球墨鑄鐵能夠浸入潤滑油,組織中的石墨具有自潤滑作用，能有效地減輕拉深中的摩擦，而且成本較低、容易加工。高強度球墨鑄鐵可以采用雙介質(zhì)延遲冷卻馬氏體等溫淬火、以獲得較高的強度和韌性，硬度為5558HRC。 先將模具緩慢預(yù)熱后再加熱至 880900C,保溫后先空氣預(yù)冷， 然后鹽水淬冷至

24、550C 左右即轉(zhuǎn)入油冷，當(dāng)模溫降至 250C 左右，放入 180200C 的熱油中等溫保持 23 小時，再將油溫降至 170C 左右等溫 57 小時，最后轉(zhuǎn)入空冷。Cr12MoVCr12MoV 鋼有高淬透性，截面為 300400mm 以下者可以完全淬透，在 300400c 時仍可保持良好硬度和耐磨性，韌性較 Cr12 鋼高，淬火時體積變化最小?？捎脕碇圃鞌嗝孑^大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負荷的各種模具和工具。例如，形狀復(fù)雜的沖孔凹模、復(fù)雜模具上的鑲塊、鋼板深拉深模、拉絲模、螺紋挫絲板、冷擠壓模、冷切剪刀、圓鋸、標準刀具、量具等。簡介特性合金工具鋼：Cr12MoV1標準：GB/T1299-200

25、0 適用范圍冷作模具鋼，鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強度均比 Cr12 高。用于制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作條件繁重下的各種冷沖模具和工具，如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板深拉伸模、圓鋸、標準工具和量規(guī)、螺紋滾模等。對應(yīng)牌號中國 GBS 準牌號：首特鋼鐵 cr12mov、中國臺灣 cNS 標準牌號 SKD11 德國 DlN 標準材料編號 1.26。1、 德國 DIN 標準牌號 x165CrM0V12 日本 Jis 標準牌號 sKD11 韓國 Ks 標準牌號 sTDH 意大利 UN1 標準牌號 x165CrM0W12KU 瑞典 SS 標準牌號 2310、西班？UNE 標準牌號 X160C

26、rM0V12 美國 AISi/sAE 標準牌號 D&俄羅斯 roCT 標準牌號 x12M=物理性能 Cr12MoV國標的說法，德標叫做：X165CrMoV12 化學(xué)成份：碳 C:1.451.70 硅 Si:0.40 鈕 Mn：0.40 硫 S:0.030 磷 P:60HRCCr12MoVg 途Cr12MoV 真具鋼淬透性、淬火回火后的硬度、強度、韌性比 CR12 高，直徑為 300400mn下的工件可完全淬透，淬火變形小，但高溫塑性較差。Cr12Mo 必用于制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作負荷較重的合種模具和工具。如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板等。熱處理規(guī)范熱處理規(guī)范：1.淬火,9501000c

27、 油冷;2.淬火 1020c,200C 回火 2h。金相組織：細粒狀珠光體+碳化物。交貨狀態(tài)：鋼材以退火狀態(tài)交貨。普通等溫球化退火規(guī)范850870cX34h,隨爐冷卻到 740760cX45h 等溫，出爐空冷硬度 0241HBW 集晶碳化物等級03 級，最佳等溫溫度 74076oC,時間45h 球化退火規(guī)范(8601u)CX24h,以 30C/h 冷速爐冷,(74010)cx4-6h,隨爐緩慢冷卻到 500600C,出爐空冷.硬度 207255HBW 深冷處理Crl2MoV 鋼經(jīng)深冷處理，深冷處理可使淬火馬氏體析出高度彌散的超微細碳化物，隨后進行200C 低溫回火后，這些超微細碳化物可轉(zhuǎn)變?yōu)樘?/p>

28、化物。未經(jīng)深冷處理的馬氏體，在低溫回火后，僅在某些局部區(qū)域析出有少量的碳化物。Crl2MoV 采用低溫化學(xué)熱處理方法，在保持 Crl2MoV 鋼高硬度和高耐磨性的基礎(chǔ)上，離子滲氮、氣體氮碳共滲、鹽浴硫鼠共滲種常用的低溫化學(xué)熱處理滲層的粘著抗力。種低溫化學(xué)熱處理滲層均有顯著的抗沖擊粘著作用，其中尤以鹽浴硫鼠共滲最佳。Crl2MoV 鋼制不銹鋼器皿拉伸模經(jīng)氣體氮碳共滲處理后，使用壽命達 3 萬件以上，較常規(guī)淬火、回火處理的同類模具壽命提高 10 倍以上。加硬處理為提高模具壽命達到 80 萬模次以上，可對預(yù)硬鋼實施淬火加低溫回火的加硬方式來實現(xiàn)。淬火時先在 500-600C 預(yù)熱 2-4 小時， 然

29、后在 850-880C 保溫一定時間(至少 2 小時)， 放入油中冷卻至 50-100C出油空冷，淬火后硬度可達 50-52HRC 為防止開裂應(yīng)立即進行 200c 低溫回火處理，回火后，硬度可保持48HRCZ 上鹽浴滲鈾處理Crl2MoV 冷作模具鋼的中性鹽浴滲鈾處理工藝，Crl2MoV 鋼經(jīng)中性鹽浴滲鈾處理可獲得碳化物滲層，一、碳銳化合物，該滲層組織均勻，具有良好的連續(xù)性和致密性，厚度均勻，結(jié)構(gòu)致密，具有很高的顯微硬度和較高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘著性等性能大幅度提高。二、VC 在奧氏體中的溶解度比它在鐵索體中的溶解度高，隨著溫度的降低，VC 從鐵索體中析出，使合金強化及晶粒細化，化

30、合物層表現(xiàn)出較高的硬度。Cr12MoV 屬于高碳高銘萊氏體鋼,碳化物含量高，約占 20%,且常呈帶狀或網(wǎng)狀不均勻分布，偏析嚴重，而常規(guī)熱處理又很難改變碳化物偏析的狀況嚴重影響了鋼的力學(xué)性能與模具的使用壽命。而碳化物的形狀、大小對鋼的性能也有很大的影響，尤其大塊狀尖角碳化物對鋼基體的割裂作用比較大,往往成為疲勞斷裂的策源地,為此必須對原材料軋制鋼材進行改鍛，充分擊碎共晶碳化物，使之呈細小、均勻分布，纖維組織圍繞型腔或無定向分布，從而改善鋼材的橫向力學(xué)性能。鍛造時對鋼坯從不同方向進行多次鍛粗和拉拔，并采用“二輕一重”法鍛造，即坯料始鍛時要輕擊，防止斷裂，在 9801020C 中間溫度可重擊,以保證

31、擊碎碳化物，Cr12MoV 鋼未改鍛，采用固溶雙細化處理5,即 500C 及 800C 左右二級預(yù)熱,11001150固溶處理，淬入熱油或等溫淬火,750C 高溫回火， 機加工后 960C 加熱油冷后進行最終熱處理，也可使碳化物細化、棱角圓整化，晶粒細化。5 回火Cr12MoVffl 推薦的回火規(guī)范力殺淬火溫度/c回火淬火用途加熱溫度/c介質(zhì)硬度 HBW介質(zhì)硬度 HRCI消除應(yīng)力去除應(yīng)力，降低硬150170油或硝鹽61-63H 田10201040度去除應(yīng)力，度降低硬200275400425一57-5955-57IVV11151130去除應(yīng)力及形成二次硬化去除應(yīng)力及形成二次硬化去除應(yīng)力及形成二次

32、硬化510520c 多次回火-78C 冷處理加 510520c 一次回火一一60-6160-61m-78C 冷處理加一次510520c 回火，再-78C 冷處理一6166 淬火1.力殺第一次預(yù)熱/c第二次預(yù)熱/c淬火溫度/c冷去硬度(HRC介質(zhì)介質(zhì)溫度/c在介質(zhì)中冷卻隨后I9501000油20-60至室溫空冷58-62H10201040油20-60至油溫空冷62-63田550660(140860 10201040熔融硝鹽400550 510min 空冷62-63IV11151130油20-60至油溫空冷42-50V11151130熔融硝鹽400450 510min 空冷42-50注：1.方案 R、田用于要求獲得很高的力學(xué)性能及變形較小的工件，如螺紋滾子、搓絲板、形狀復(fù)雜受沖擊負荷的模具等；2.方案 IV、V 用于要求獲得紅硬性及耐磨性的工件，但力學(xué)性能較差，尺寸變形較大，如 450c 以下工作的熱沖模等；3.這種鋼對脫碳很敏感，預(yù)熱和加熱用的鹽浴必須經(jīng)過充分的脫氧后再使用；若在普通電爐中加熱可將工件裝入箱內(nèi)，填充以滲碳劑或生鐵粉（這時工件可能有少許增碳現(xiàn)象，硬度可提高 HRC12。表 2-3-1 淬火狀態(tài)的組織比例淬火力條冷卻碳化物/%馬氏體/%奧氏體/%I、n油、硝鹽12736820237 對應(yīng)牌號國標：cr