9Cr18Mo模具钢-9Cr18Mo特性、化学成分、热处理工艺及应用

9Cr18Mo模具钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用
9Cr18Mo模具钢是在9Cr18钢的基础上加入Mo元素而研制成的。(来源:上海荔锋模具钢材有限公司)
9Cr18Mo的特性
⑴、9Cr18Mo中加入Mo元素主要是形成Mo元素的碳化物,具有细化晶粒和改善钢的强度、硬度与耐磨性的作用,同时兼有提高淬透性、固溶强化基体组织、增加回火稳定性和降低回火脆性的作用。
⑵、9Cr18Mo淬火加热时Mn元素完全固溶于奥氏体中,部分Cr、Mo元素随其碳化物固溶于奥氏体中,改善钢的淬透透性。未溶的Cr、Mo元素的碳化物则起到细化晶粒的作用。
⑶、9Cr18Mo冷却后Mn元素与部分Cr、Mo元素固溶强化基体组织,并改善钢的回火稳定性。
⑷、9Cr18Mo低温回火时Mn元素与Cr、Mo元素以碳化物形式从基体组织中析出。
⑸、9Cr18Mo含有高碳和大量的铬元素,属莱氏体钢,容易形成不均匀的共晶碳化物,对钢的使用寿命产生不利影响,所以在锻造时需严格执行工艺规程,选择适当的锻造比。
⑹、与9Cr18钢相比,9Cr18Mo钢性能优于9Cr18钢。
⒉9Cr18Mo主要化学成分
0.90%~1.00%C、≤0.80%Mn、17.00%~19.00%Cr、0.40%~0.70%Mo、≤0.035%p、≤0.030%S。
⒊9Cr18Mo的热处理工艺
9Cr18Mo相变点为:Ac1815~865℃、Ar1665~765℃、Ms145℃。
9Cr18Mo始锻温度1050~1080℃,终锻温度850~900℃,锻造后砂中冷却。
9Cr18Mo钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
再结晶退火 加热730~750℃,保温,油冷 ≤255HBS 消除残余应力,消除加工硬化
不完全退火 加热850~870℃,保温5h,炉冷至600℃以下出炉空冷 ≤255HBS 加热温度在Ac1815~865℃线附近,改善组织,降低硬度,获得珠光体+共碳化物
淬火 加热1050~1100℃,保温,油冷 ≥60HRC 加热时Cr、Mn、Si、Mo元素溶入奥氏体中,未溶的共晶碳化物细化晶粒,冷却后得到马氏体+残余奥氏体+共晶碳化物组织
冷处理 冷却温度-75℃,保温1h,空冷 61.5~64HRC 大量残余奥氏体转变为马氏体
回火 加热160~180℃,保温2h,空冷 58~60HRC 消除残余应力,获得回火马氏体+共晶碳化物组织
⒋9Cr18Mo的应用
9Cr18Mo钢适宜制造具有高的耐蚀性、耐磨性并能承受较高载荷的塑料模具。
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