冷作模具钢及其热处理办法

  【摘要】冷作模具钢用来制作使金属在冷态下变形的模具，如冲裁模、拉丝模、曲折模、拉深模等，有时还用来制作其他东西（如剪刀片等）。这类模具作业时的实践温度一般不超越200～300℃。因为冷作模具钢在工艺流程中会遭到较大的冲击力和摩擦力作用所以作业环境相对恶劣，就需要对它进行特定的热处理以改进其功能，使其到达最好的运用作用。

  （3）低合金东西钢常用的钢号有9Mn2V、9SiCr、CrWMn和翻滚轴承钢GCrl5。长处是低合金东西钢具有较高的淬透性、较好的回火稳定性、较好的耐磨性和较小的淬火变形，归纳力学功能较好。缺陷是网状碳化物倾向较大，因耐性缺乏而或许会引起模具的崩刃或折断等前期失效。常用来制作尺度较大、形状较杂乱、精度较高的低中负荷模具。

  高碳高铬型钢是一种莱氏体钢Βιβλιοθήκη Baidu铸造与准备热处理方法与高速钢类似，退火后的硬度低于255HBW（见表1）。

  热处理工艺包含球化退火、淬火与低温回火。因为模具尺度大、精度要求高，为添加淬透层深度，恰当进步淬火温度，延伸保温时刻。加热温度一般进步10～30℃。选用缓慢升温或分级预热，以防变形。变形要求严厉，厚度35mm的低合金模具钢，可选用碱液分级淬火。

  （1）高碳：碳的质量分数一般在1%左右，单个达2.0%，以确保高硬度和高耐磨性。

  （2）高合金：常用的合金元素有Cr、Mn、Mo、W、V等。Mn、Cr等能进步淬透性，碳化物构成元素能构成难溶碳化物，细化晶粒、进步耐磨性。

  （1）一次硬化法：选用较低的温度淬火，再低温回火。Crl2MoV钢导热性差，淬火前一般进行两次预热。温度分别为：400～500℃和800～850℃，淬火温度为：1030～1050℃。Crl2钢只选用一次硬化法，淬火温度为950～980℃，回火温度为180～200℃，保温时刻为2～3h。一次硬化处理使钢具有高的硬度和耐磨性，较小的热处理变形。大多数Crl2钢制冷作模具均运用此工艺。

  冷作模具钢运用的钢材分为：碳素东西钢、低合金东西钢、高铬及中铬模具钢、基体钢、高速钢等。

  （1）碳素东西钢和低合金东西钢：碳素钢一般都会选用高档优质碳素东西钢，以改进模具的耐性。对耐磨性要求比较高、不受或受冲击较小的可选用T13A、T12A；对受较大冲击的模具则应挑选T7A、T8A；而对耐磨性和耐性均有必定要求的模具（如冷镦模）可挑选T10A。长处是加工功能好、成本低；缺陷是淬透性低、耐磨性欠佳、淬火变形大、惯例运用的寿数低。故一般只合适制作尺度小、形状简略、精度低的轻负荷模具。

  （4）高铬和中铬冷作模具钢：是一种专用的冷作模具钢，具有更高的淬透性、耐磨性和承载强度，且淬火变形小，大范围的运用在尺度大、形状杂乱、精度高的重载冷作模具。高铬模具钢Crl2型常用的有三个商标：Crl2和Crl2MoV、Crl2Mo1V1。Crl2钢的ωC高达2.0%～2.3%，属莱氏体钢。它具有优秀的淬透性和耐磨性，但耐性较差，多用于小动载条件又要求高耐磨或形状简略的拉伸模和冲裁模，在正确规划的情况下能够冲压厚度小于6mm的钢板。Crl2MoV和Crl2Mo1V1的ωC降至1.45%～1.70%和1.40%～1.60%。它们有类似的功能和较好的淬透性，在坚持Crl2钢长处的基础上，其耐性得以改进，具有必定的热硬性，在用于对耐性缺乏而易于开裂、崩刃的模具上，已替代Crl2钢；若要求具有好的抗回火稳定性时，则宜挑选钼和钒质量分数较高的Crl2Mo1V1钢。

  （2）二次硬化法：高温下淬火，再屡次高温回火，使剩余奥氏体转变为马氏体，到达二次硬化。Crl2MoV钢的淬火温度为1080～1120℃，回火温度为500～520℃，每次1h，回火次数为3～4次。这样能取得高硬度和高热硬性，但耐性下降，尺度会涨大。