常用冷作模具钢的使用特性冷作模具钢 冷作模具钢 冷作模具钢 冷作模具钢 冷作模具钢
下面对常用冷作模具钢中典型钢的使用特性作一简述，供选用时参考：
1．Cr12MoV与Cr12钢
Cr12MoV钢是在Cr12Mo和Cr12钢基础上开发出来的钢号，是Cr12型高C、高Cr的莱氏体钢的典型代表。Cr12MoV钢的C含量比Cr12钢低，且加入了少量的强碳化物形成元素Mo和V，该钢除继承了Cr12钢良好的淬透性和耐磨性外，还具有较好的热加工性能、较高的冲击韧性和较均匀的碳化物分布；Cr12MoV钢可以完全淬透300mm～400mm厚的截面，且淬火时体积变化小。Cr12MoV钢广泛用于制造要求重载荷、高耐磨性的大型精密复杂的冷作模具。在Cr12、Cr12MoV的基础上，又研发了Cr12Mo1V1，该材料强度、硬度都优于Cr12、Cr12MoV钢。
Cr12钢的C含量高达2.0%～2.3%，虽然具有良好的淬透性和耐磨性，但冲击韧性差、易脆，而且容易形成不均匀的共晶碳化物，一般用于制造受冲击载荷较小的要求高耐磨性的小型模具零件。
2．CrWMn钢
CrWMn钢具有较高的淬透性，又含有少量的碳化物形成元素，所以在淬火和回火后具有较高的硬度和耐磨性，但是，该钢对形成网状碳化物比较敏感，因此，生产时应注意防止和消除网状碳化物。该钢适于制造截面较大、工作刃口受热不剧烈、淬火变形小、要求耐磨性高的精密冷作模具，也适于制造形状复杂的精密模具。
3．9Mn2V钢
9Mn2V钢中含有一定量的V，细化了晶粒，减少了钢的过热敏感性，同时碳化物分布的不均匀性较CrWMn钢低。该钢淬透性很好，淬火时变形小，具有较高的硬度和耐磨性。该钢较广泛地用于制造精密模具，也适于制造形状复杂的精密模具。
4.9SiCr钢
9SiCr钢具有高的淬透性、淬硬性和较高的回火稳定性，热处理变形小。该钢较广泛地用于制造形状复杂、变形小的耐磨性高的切削刀具，也适于制造形状复杂的精密模具。
5．60Si2Mn钢
60Si2Mn钢是优秀的弹簧钢，其生产量几乎占所有弹簧钢的80%。由于该钢具有良好的综合性能，也广泛用于制造冷作模具。
6．GCr15钢
GCr15钢虽然含有较少的合金元素，但综合性能良好，淬火和回火后硬度高而且均匀，耐磨性和疲劳性能良好，价格便宜，是国际通用的轴承钢，占我国轴承钢产量的50%，广泛用于制造冲击不大的小型冷作模具，如落料模、冷挤压模、滚压模等。
7.T10A钢
T10A及T10钢是具有较高硬度和一定耐磨性的碳素工具钢。该钢淬火后存在有未溶的过剩碳化物，其晶粒细小均匀，具有较高的强度和耐磨性，但韧性较低，淬透性差，淬火变形大。可以用于制造受冲击不大的小型。T10A钢表示高级优质钢。T10A制造的模具使用寿命短，现在许多企业已经不再使用，都改用性能更好的材料。
8．W18Cr4V钢
W18Cr4V钢为钨系通用高速钢，其产量占我国高速钢产量的90%以上。该钢具有较高的室温和高温硬度，热处理范围较宽，锻造和热处理不易氧化和脱碳，500℃和600℃的硬度仍能分别保持在57HRC～58HRC和52HRC～53HRC。但是该钢的碳化物分布很不均匀，通常采用在锻锤上多向反复镦拔工艺将网状碳化物打碎。该钢原为切削工具钢，现在也广泛用于冷锻和温锻模具钢。
9．W6Mo5Cr4V2钢
W6Mo5Cr4V2钢这钨-钼系通用高速钢的代表钢号。由于该钢含有较高的Mo与V，因此钢中的碳化物细小、分布均匀。除室温和高温硬度与W18Cr4V钢相当外，该钢韧性、耐磨性和热塑性均优于W18Cr4V钢。该钢除制造小尺寸的切削刀具外，还可以制造高负荷下耐磨的较大尺寸的冷挤和温挤模具，在某些场合下有代替W18Cr4V钢的趋势。
10．7CrSiMnMoV（CH）钢
7CrSiMnMoV（CH）钢是我国近期开发的一种空淬微变形的火焰淬火钢（一般变形只有0.02%～0.05%），具有良好的强韧性和工艺性，可以火焰加热空冷淬硬，在820℃～1000℃淬火，可以获得HRC60以上的硬度。该钢淬火温度范围较宽（900℃～1000℃），对模具刃口施行局部火焰加热，硬化层的硬度与整体淬火相近，表层具有残余压应力，硬化层下又有高韧性的基体，减少了刃口开裂、崩刃等早期失效的发生，提高了模具寿命。同时淬火变形小，故可以在机电工完成后采用氧气乙炔喷枪等工具对模具工作部位火焰加热空冷淬火和火焰加热回火后直接使用。淬火时可用火焰加热模具刃口，淬火前需对模具进行预热（预热温度180℃～200℃）。
尽管该钢的耐磨性比Cr12MoV钢差，但比9Mn2V和T10A好。该钢的弯曲强度、抗拉强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V钢，可以用于代替T10A、9Wn2V、CrWMn、GCr15和Cr12MoV钢制造对强硬性较高的冷锻模具、切边模、冲孔模。
11．65Nb钢
65Nb（65Cr4W3Mo2VNb）钢是一种高强高韧冷热兼用模具钢，可以用于制造各类冷作模具，特别适用于复杂、大型或难变形金属的冷挤压模具的受冲击负荷较大的冷镦模具，也可用于热作模具。
12．SLM-11钢
SLM-11钢具有硬度高、强度高、冲击韧度比常用的Cr12MoV钢提高1倍，淬火不开裂，使用稳定可靠，使用寿命比Cr12MoV钢提高2倍～3倍。
13．7Cr7Mo2V2Si钢和9Cr6W3Mo2V钢
为了克服Cr12型高碳高铬耐磨冷作模具钢因碳化物偏析易脆开裂的缺点，开发了高碳中铬耐磨的7Cr7Mo2V2Si（LD）钢和9Cr6W3Mo2V（GM）钢。此二钢的强韧性与耐磨性均优于Cr12MoV钢。
7Cr7Mo2V2Si(LD)钢在1100℃～1150℃淬火、520℃～570℃回火2次，9Cr6W3Mo2V(GM)钢在1100℃～1160℃淬火、520℃～560℃回火2次，发生二次硬化，硬度可达64HRC～66HRC，其耐磨性能与高速钢相当，韧性不低于Cr12MoV钢。LD钢作螺栓冷镦模寿命比Cr12MoV提高2倍～3倍。
14．6CrMnNiMoVSi钢
6CrMnNiMoVSi（GD）钢是一种新型的高韧性低合金冷作模具钢，GD钢在900℃加热淬火和200℃回火后具有高的力学性能，弯曲强度（σbb）为4483MPa、冲击韧度可达到145J/cm2，生产中可用于制造重载工作状态下的冷作模具。
15．硬质合金
锻模用硬质合金主要是以难熔金属碳化物作为基体及硬质相，以金属铁（铁或镍）为粘结相，用粉末冶金方法生产经球化退火的一种产析型模具材料。硬质合金的特点是硬度高、耐磨、抗压强度高、热导率低、线膨胀系数小、抗疲劳性好、使用寿命长，适用于拉丝模、冷镦模、冷挤模和冲裁模等，但比较脆、易裂。
16．钢结硬质合金
钢结硬质合金是以难熔金属碳化物为硬质相，以钢为基体粘结相，用粉末冶金方法生产后经球化退火的一种新型模具材料。
钢结硬质合金是介于钢与硬质合金之间的一种材料，兼有冷作模具钢和硬质合金二者的优点（比一般冷作模具钢的耐磨性好，又比硬质合金的韧性高），并具有可机加工性、可热处理性、可锻性和可焊接性，耐腐蚀，热稳定性好，具有高的抗弯抗压强度和高的刚性。可用于冷挤压模、冷镦模、位拔模和冲裁模。ST60还可用于热挤压模、热冲孔模、热平锻模。但由于钢结硬质合金材料价格比合金模具钢贵得多，因此，在应用中常常采用镶套、镶拼、螺纹连接、焊接或粘接等方法将钢结硬质合金钢镶嵌在模具的工作刃口部位。
17.碳化钨钢
碳化钨钢是以合金钢为基体，以碳化钨为硬质相、用冶炼的方法生产的超硬耐磨材料，该材料硬度和耐磨与硬质合金、钢结硬质合金性能相当，韧性优于硬质合金和钢结硬质合金，不易裂，可做较大规格的产品，可代替硬质合金和钢结硬质合金，适用于制作工具、模具、量具、刃具、轧辊和耐磨机械零件。碳化钨钢进一步完善后，其质量和性能还有提升的空间，很有发展前途。
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