高耐磨高韌性冷作模具鋼

 
    高強韌性鋼雖然克服了高鉻鋼、高速鋼的脆斷傾向，但由于鋼中含碳量減少，其耐磨性不如高鉻鋼和高速鋼。對一些以磨損為主要失效形式的模具，上述鋼種仍滿足不了要求。為此研制了高耐磨、高韌性的冷作模具鋼。
    1 .gCI6W3MoZvZ(GM)鋼
    (1)主要性能特點與CrlZ型鋼相比，GM鋼中C和Cr含量減少一半，大大降低了共晶碳化物的不均勻程度，適當增加W、MO、V的含量，既可提高淬透性，又可細化晶粒，提高基體強韌性，增強二次硬化效果。
    由表2一l可見，GM鋼的韌性、強度均優于高碳高鉻鋼和高速鋼，硬度與高速鋼相近，但高于基體鋼及高碳高鉻鋼。所以，GM鋼有{zj0}的耐磨性和強韌性的配合。并且，各項加工性能也良好。
    (2)熱加工工藝
    l)鍛造。加熱溫度為1100一1 150“C，始鍛溫度為1100“C，終鍛溫度為850一g000C。鍛前加熱一定要緩慢進行，充分熱透，錘擊時采用“輕一重一輕”法操作，否則會出現鍛裂。鍛后應緩冷并及時退火。
    2)退火。采用球化退火工藝:加熱溫度為850一8700c，保溫3h;爐冷至730一7500e，保溫4一6h，爐冷至s000C以下出爐空冷，退火硬度為205一228HBW。
    (3)應用范圍綜上所述，GM鋼具有{zj0}的強韌性和耐磨性配合，同時兼有良好的冷、熱加工性和電加工性。因此，在多工位級進模、高強度螺栓滾絲模和電機轉子片復式沖模上已經有很多應用。其壽命比65Nb鋼、CrlZMoV鋼提高2一6倍以上。
    2.Cr8MoWV3(ERS)鋼
    (l)主要性能特點ERS鋼是在美國專利鋼種的成分基礎上研制的新型冷作模具鋼。與基體鋼相比，ERS鋼提高了含碳量、含釩量以及鉻、鋁、鎢等碳化物形成元素含量。因此，ERS鋼具有高耐磨性及高韌性，耐磨性比GM鋼好，強韌性優于CrlZMoV鋼，且耐磨性遠遠超過CrlZMoV鋼。
    (2)熱加工工藝
    l)鍛造。ERS鋼鍛造性能良好，始鍛溫度為1150oC，終鍛溫度)900“C，鍛后緩冷并及時退火。
    2)退火。一般采用等溫退火工藝，即860“C保溫2h然后冷卻至760“C等溫4h，再緩冷至500“C以下出爐空冷。退火硬度為220一240HBW，易于機械加工。
    3)淬火與回火。ERS鋼淬火加熱溫度范圍寬，二次硬化效果好，熱處理變形小。對于耐磨性要求高，又要保證高強韌性的模具，一般采用1 120一1 130“C加熱550oC回火三次的熱處理工藝。回火硬度為62一64HRc。
    (3)應用范圍ERS鋼在冶煉、鍛造、熱處理、機加工、電加工等方面無特殊要求，生產加工工藝簡單可行，材料成本適中，適用于制作大型重載冷徽模、精密冷沖模等。如用ERS制作的電動機硅鋼片沖模，總壽命達500萬次;又如，用ERS制作的大尺寸軸承滾子冷墩模壽命達l萬次以上.比日本進口模具壽命高5《XX)次。