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冷加工模具鋼
冷加工模具鋼與刀具鋼相比，它有許多共同之處。要求模具具有較高的硬度和耐磨性，較高的抗彎強度和足夠的韌性，以保證沖壓工藝的順利進行。區(qū)別在于模具形狀和加工工藝復(fù)雜，摩擦面積大，磨損可能性大，修復(fù)和研磨難度大。因此，要求耐磨性較高的模具在工作時承受較大的沖擊壓力，并且由于其形狀復(fù)雜，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，要求其具有較高的韌性。模具尺寸大，形狀復(fù)雜，要求淬透性高，變形小，易開裂。簡而言之，冷工作模具鋼對淬透性、耐磨性、韌性的要求比切削工具鋼高，但對紅硬性的要求低或基本沒有(因為冷成型)， 因此，相應(yīng)地形成了一些適用于冷作模具鋼的鋼種，如高耐磨、微變形冷作模具鋼和高韌性冷作模具鋼。鋼種的選擇將在下面進一步解釋。
性能:高碳高鉻型萊氏體鋼，具有良好的淬透性和耐磨性。由于鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)*高可達2.30%，鋼變得又硬又脆，所以沖擊韌性差，幾乎不能承受大的沖擊載荷，而且易脆，易形成不均勻的共晶碳化物。
用途:用于制造低沖擊負荷、高耐磨性的冷沖壓模具和沖頭，冷切刀片、鉆套、量規(guī)、拉絲模、沖壓模、滾絲模、拉絲模、剪切硬薄金屬的滾絲模。
Cr12Mo1V1
性能:高碳高鉻型萊氏體鋼，沒有特殊要求時鉆孔不是必須元素。由于鉬和釩的含量高于Cr12MoV，進一步細化了鋼的組織和晶粒，提高了鋼的淬透性、強度和韌性，使鋼的綜合性能更好。
用途:用于制造高耐磨性的大型復(fù)雜冷作模具，如冷剪剪、切邊模、拉絲模、滾絲模、切邊模及高耐磨性的冷沖壓模具和沖頭。
Cr12MoV
性能:高碳高鉻型萊氏體鋼，淬透性好，斷面400mm以下淬透性完全，耐磨性高，淬火時體積變化小。其碳含量遠低于Cr12鋼，并添加了鉬和釩。因此，該鋼的熱加工性能、沖擊韌性和碳化物分布得到明顯改善。
用途:用于制造截面大、形狀復(fù)雜、耐磨性高、沖擊載荷大的冷作模具，如冷剪剪、切邊模、配管用什么材料模具qro90、量規(guī)、拉絲模、滾絲模、復(fù)雜沖孔模、鋼板深拉絲模、要求耐磨性高的冷沖壓模、沖頭等。
Cr5Mo1V
性能:合金含量中等。由于含有鉬和釩，該鋼具有良好的淬透性，碳化物分布均勻，具有一定的沖擊韌性和良好的耐磨性。
用途:用于制造定型模、鉆套、冷沖壓模、沖頭、切邊模、滾絲模、滾絲板和量規(guī)等。
9Mn2V
性能:與碳素工具鋼相比，具有更好的綜合機械性能，更高的硬度和耐磨性，淬透性更好，淬火時變形小。由于鋼中含有一定量的釩，晶粒細化，過熱敏感性降低。碳化物的不均勻性優(yōu)于CrWMn鋼。
用途:用于制造各種精密量具和樣板，以及常用的沖壓模具、冷壓模具、雕刻模具、材料模具、剪刀、絲錐、板牙、鉸刀等。
CrWMn
性能:高淬透性，由于添加了1.20 % % 26mdash1.60%(質(zhì)量分數(shù))的鎢形成碳化物，所以淬火和低溫回火后有一定的硬度和耐磨性。鎢有助于保持細小的晶粒，因此鋼具有良好的韌性。這種鋼對網(wǎng)狀碳的形成很敏感，這種碳網(wǎng)使工具邊緣剝落。
用途:廣泛用于冷加工。模具鋼。用于制造模具、塊規(guī)、樣柱、樣套等量具，以及形狀復(fù)雜的高精度沖壓模具。
9CrWMn
性能:低合金冷加工模具鋼具有一定的淬透性和耐磨性，淬火變形小，碳化物分布均勻，顆粒細小。
用途:用于制造截面小、形狀復(fù)雜的冷沖壓模具，以及量規(guī)、樣板等量具。
Cr4W2MoV
性能:新型中合金冷加工模具鋼性能穩(wěn)定，冷加工用高合金。模具鋼與Crl2和Crl2MoV相比，用crl2制作的模具使用壽命明顯延長。該鋼的共晶碳化物顆粒細小，分布均勻，具有較高的淬透性和硬化能力，以及良好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但鋼的熱加工溫度范圍窄，變形抗力大。
用途:用于制造各種沖壓模、冷鐓模、沖裁模、拉伸模、冷擠壓模、螺紋搓板等。
6Cr4W3Mo2VNb
性能:高韌性冷加工模具鋼其化學(xué)成分接近高速工具鋼的基體成分，屬于a基體鋼。因此具有高速工具鋼的高硬度和強度。因為這種鋼沒有多余的碳化物，所以具有高韌性和疲勞強度。鋼中含有0.20 % % 26mdash0.35%(質(zhì)量分數(shù))的鈮可以細化晶粒，提高晶粒細化溫度，從而提高鋼的韌性和工藝性能。
用途:用于制造冷擠壓模、冷鐓模、螺絲沖頭、冷沖壓模、拉絲模、螺紋搓板等。
6W6Mo5Cr4V
性能:低碳高速工具鋼型冷加工模具鋼，具有良好的淬透性、高硬度、高耐磨性、高強度等類似于高速工具鋼的綜合性能，并具有比高速工具鋼更好的韌性。用這種鋼制成的冷擠壓模具使用壽命長。由于鋼中鉬含量高，其熱加工溫度范圍略窄，變形抗力大。這種鋼容易脫碳。
用途:用于制造冷擠壓模具、上下沖頭等。
通常，根據(jù)冷作模具的使用條件，鋼種選擇可分為以下四種情況:
(1)冷作模具尺寸小，形狀簡單，載荷輕。比如切割鋼板的小沖頭、剪刀，可以用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼。這種鋼的優(yōu)點是:加工性能好，價格低，來源容易。但其缺點是:淬透性低，耐磨性差，淬火變形大。所以只適用于制造尺寸小、形狀簡單、載荷輕的工具，以及要求硬化層不深、保持高韌性的冷像模具。
(2)尺寸大、形狀復(fù)雜、載荷輕的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15、9Mn2V等低合金切削工具鋼。這些鋼在油中的硬化直徑可達40毫米以上。其中，9Mn2V鋼是我國近年發(fā)展起來的一種不含Cr的冷作模具鋼，可以替代或部分替代含Cr鋼。
9Mn2V鋼比CrWMn鋼具有更低的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向，比9SiCr鋼具有更低的脫碳傾向，比碳素工具鋼具有更高的淬透性。其價格僅比后者高30%左右，是值得推廣應(yīng)用的鋼種。
9Mn2V鋼可在硝酸鹽、熱油等冷卻能力中等的淬火介質(zhì)中淬火。奧氏體等溫淬火可用于一些變形要求嚴(yán)格、硬度要求低的模具。
(3)尺寸大、形狀復(fù)雜、載荷大的冷作模具。中合金鋼或高合金鋼，如Cr12Mo、Crl2MoV、Cr6WVCr4W2MoV等。，是必需的，有些也是可用的。高速鋼是的。
近年來使用的高速鋼制造冷作模具的趨勢正在增加，但需要指出的是，此時已不再使用。高速鋼紅硬性的獨特優(yōu)勢，及其高淬透性和高耐磨性。所以熱處理工藝也要有所不同。
選擇就業(yè)/使用高速鋼制作冷模具時，應(yīng)采用低溫淬火來提高韌性。比如W18Cr4V鋼作為刀具時，淬火溫度為1280-1290℃。但制作冷模具時應(yīng)采用1190℃的低溫淬火。再比如W6Mo5Cr4V2鋼。經(jīng)過低溫淬火后，使用壽命可以大大提高，特別是破損率可以顯著降低。
(4)具有沖擊載荷和薄刀片的冷作模具。如上所述，前三類冷作模具鋼的性能要求主要是高耐磨性。因此，采用高碳過共析鋼甚至榮格特鋼。但對于一些冷作模具，如切邊底板、沖裁模等，其對口較薄，使用時承受沖擊載荷，所以應(yīng)該以高沖擊韌性為主要要求。為解決這一矛盾，可采取以下措施:降低碳含量，采用亞共晶鋼，避免一次和二次碳化物造成鋼的韌性降低；②添加Si、Cr等合金元素，提高鋼的回火穩(wěn)定性和回火溫度(240-270℃回火)，有利于充分消除淬火應(yīng)力，在不降低硬度的情況下提高硬度； ②添加W等難熔碳化物形成元素，細化晶粒，提高韌性。常用的高韌性冷作模具鋼有6SiCr和4c rw 2 si；；、5CrW2Si等。
3.充分發(fā)揮冷作模具鋼表現(xiàn)潛能的方式
用Cr12鋼或高速鋼在制作冷作模具時，一個突出的問題是鋼材脆性大，使用中容易開裂。因此，必須通過充分鍛造來精煉碳化物。此外，應(yīng)開發(fā)新的鋼種。開發(fā)新鋼種的重點應(yīng)該是減少鋼的碳含量和碳化物形成元素的數(shù)量。近年來，中國開發(fā)并推廣了以下新鋼種，如表4.11所示。
Cr4W2MoV鋼具有硬度高、耐磨性高、淬透性好等優(yōu)點。還具有良好的回火穩(wěn)定性和綜合力學(xué)性能。與Cr12MoV鋼相比，使用干式硅鋼片模具可提高使用壽命1 ~ 3倍以上。但這種鋼的鍛造溫度范圍較窄，鍛造河開裂。應(yīng)嚴(yán)格控制鍛造溫度和操作規(guī)程，認識到Cr2Mn2SiWMoV鋼淬火溫度低，淬火變形小，淬透性高，空氣淬火變形小。模具鋼7W7Cr4MoV鋼可以替代W18Cr4V和Cr12MoV鋼，其特點是鋼的碳化物不均勻性和韌性有很大提高。
常用冷加工模具鋼性能比較
工作硬度、耐磨性、韌性、淬火、不變形、硬化深度、機械加工性、脫碳敏感性
良好的差異、良好的深度差異和小的頂部差異
Cr12MoV5563深淺好壞差別不大。
9Mn2V5862中等，中等，較好，較淺，較好，較大。
CrWMn5862中號中號淺中號大號
9SiCr5762中號中號淺中號大號
Cr4W2MoV5862較好，較差，中等深度，較差，中等
6W6Mo5Cr4V25662較好，較好，中等，較深，中等，中等。
W18Cr4V26065良好不良、中等深度不良、小不良
W6Mo5Cr4V25864好、中、中、深、差、中
CrW2Si5458更好，更好，中等，深，中，中。
T10A5662差、中差、淺、大
9SiCr5862為中、中、差、淺、中、大。
Cr25862中等、中等、中等、淺、較好、較大。
7Cr7Mo2V2Si5762較好，中等深度差較小。
5CrNiMo4751中、好、好、深、好、中
60Si2Mn4751
561中等、中等、差、深、好、大
65Mn4751
561中等、中等、差、深、好、大
40Cr4550差中等中等好小蘇州東锜該公司主要經(jīng)營冷加工鋼，塑鋼和熱加工。模具鋼。未來將引入人機一體化智能系統(tǒng)，實現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的無縫銜接，滿足用戶個性化需求，打贏大規(guī)模個性化定制模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)人才。公司結(jié)合市場發(fā)展和客戶需求，不斷提高自身能力，開發(fā)新鋼種和新技術(shù)。
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