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　　　　冷加工模具鋼有哪些常見應用？

　　

　　　　冷加工模具鋼是指用于在冷狀態(tài)下使金屬變形或成形的模具鋼。我國常用的傳統(tǒng)冷作模具鋼有低合金鋼:CrWMn、95SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn等。高合金鋼:Cr12、Cr12MoV、高速鋼W18Cr4V、不銹鋼30Cr13等。接下來，我們將與您分享冷加工模具鋼的常見應用。

　　

　　　　1.低合金冷作模具鋼的應用

　　

　　　　高碳鋼，如T10A，可用于簡單的模具。但高碳鋼淬透性差，淬火變形大，耐磨性低，韌性和回火穩(wěn)定性差，不能用于制造形狀復雜、精度要求高、承載能力大的模具。

　　

　　　　通過添加適量的鉻、鎳、錳、鉬、鈦、鎢、釩、硅等合金元素，冶煉出滿足模具性能要求的高碳低合金鋼。常用的有CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15等。合金元素的加入提高了鋼的淬透性，油冷代替水冷降低了模具變形和開裂的趨勢。馬氏體回火時，

　　

　　　　近年來，我國開發(fā)了一些新型低合金冷作模具鋼。這些鋼具有合金含量低、淬透性好、淬火溫度低、熱處理變形小、強度和韌性好、耐磨性合適的特點，如GD(6CrMnNiMoVSi)鋼、CH(7CrSiMnMoV)鋼、DS(6CrMnNiMoVWSi)鋼和CrNiWMoV鋼。GD鋼中加入少量的鎳和硅，不僅強化了基體，而且提高了低溫回火抗力。鉬和釩的加入可以細化晶粒，可用于制造易開裂和斷裂的模具，使用壽命長。DS鋼是一種耐沖擊冷加工模具鋼，其韌性明顯優(yōu)于高韌性葉片常用工具鋼。CH鋼與718鋼材的熱處理方法日本SX105V鋼成分相同，是一種火焰淬火模具鋼，常用于制造汽車等生產(chǎn)線上使用的模具零件。在火焰淬火期間，模具邊緣的切割表面被加熱，并且高韌性基體被放置在硬化層之下作為襯墊，從而獲得長的使用壽命。

　　

　　　　2.高韌性高耐磨模具鋼的應用

　　

　　　　Cr12系列，如Cr12和Cr12MoV鋼，由于其組織中有大量共晶碳化物，淬火后有大量殘余奧氏體，長期廣泛應用于國內(nèi)大中型冷加工模具中。

　　

　　　　Cr12和Cr12MoV鋼雖然耐磨性好，但韌性差，熱處理后斷裂往往是碳化物偏析造成的。為了克服這些缺點，國內(nèi)外做了大量的研究工作。一方面，努力提高鋼的質(zhì)量，如采用電爐+外部精煉和電渣重熔，以提高鋼的純度、密度、各向同性和均勻性，減少偏析；另一方面，不斷研究新鋼種，相繼開發(fā)出各種高韌性、高耐磨性的模具鋼，如LD(7Cr7Mo2V2Si)、GM(9Cr6W3Mo2V2)、ER5(Cr8WMoV3Si)。與Cr12模具鋼相比，新開發(fā)的鋼適當降低了碳和鉻的含量以改善碳化物偏析，并適當增加了鎢、鉬和釩的含量以提高二次硬化能力和耐磨性。這些新型模具鋼不僅具有較高的強度和韌性，而且具有良好的耐磨性，用它們制造的模具使用壽命得到了延長。

　　

　　　　3.高速鋼和基體鋼的應用

　　

　　　　高速鋼具有較高的硬度、抗壓強度和耐磨性，因此越來越多地用于制造要求高載荷、長壽命的冷加工模具。常用的鋼種有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W9Mo3Cr4V和為提高韌性而開發(fā)的碳釩還原高速鋼6W6Mo5Cr4V。這些鋼在制造重載冷加工模具中取得了良好的應用效果。

　　

　　　　開發(fā)基體鋼是為了改善高速鋼碳化物分布不均勻和韌性差的問題。基體鋼一般是指高速鋼淬火組織中成分與基體組織化學成分相同的鋼。近年來，我國開發(fā)了一些基體鋼，如65Nb(6Cr4W3Mo2VNb)、CG-2(6cr 718模具鋼做吊鉤合適嗎4 mo 3 N2 wv)、012Al(5CrMo3SiMnVAl)、LM1(6W8Cr4VTi)、LM2(6Cr5Mo3W2VNb)、RM2(5Cr4W5Mo2V)這些基體鋼的主要特點是碳含量略高于高速鋼基體，以增加初生碳化物，提高耐磨性。在一些鋼中加入少量強碳化物形成元素鈮和鈦，形成穩(wěn)定的碳化物，防止淬火時晶粒長大，提高鋼的工藝性能。基體鋼中共晶碳化物數(shù)量少、細小且分布均勻，韌性相對提高，抗彎強度和抗疲勞性能也有所提高。基體鋼主要用于要求高強度和足夠韌性的冷擠壓和冷鐓模具，一些基體鋼也可用于熱加工模具。

　　

　　　　4.無磁性高強度模具鋼的應用

　　

　　　　隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對無磁性模具鋼的需求大大增加。傳統(tǒng)無磁模具鋼7Mn15Cr2A13V2WMo是一種高強度奧氏體無磁模具鋼，磁導率低，強度和耐磨性好，但由于其冷加工硬化現(xiàn)象，切削困難。因此，國內(nèi)的科學家和技術人員開發(fā)了一些新的非磁性模具，包括A18(18Mn12Cr18NiN)鋼、WCG(8Mn15Cr18)鋼、50Mn(50Mn18Cr4WN)鋼和一些奧氏體不銹鋼。這些鋼具有低滲透性、高強度和良好的可加工性。

　　

　　　　5.鋼結(jié)硬質(zhì)合金的應用

　　

　　　　硬質(zhì)合金制成的模具性能比鋼好，使用壽命更長，但成本更高，而且由于制造條件的限制，制造復雜形狀的模具更加困難。

　　

　　　　20世紀60年代，我國開始研究鋼結(jié)硬質(zhì)合金，鋼結(jié)硬質(zhì)合金是介于合金鋼和硬質(zhì)合金之間的新型材料，具有優(yōu)異的耐磨性。與硬質(zhì)合金相比，鋼結(jié)硬質(zhì)合金可以切削、鍛造、焊接和熱處理，具有韌性好、綜合力學性能較好、成本較低的特點。我國開發(fā)的鋼結(jié)硬質(zhì)合金有以碳化鈦為硬質(zhì)相的GT35、R5、DT和Ti，以碳化鎢為硬質(zhì)相的GW50、GJW50和TLMW50等。

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