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模具钢的锻造工艺

时间:2021-09-07 15:24人气:编辑:钢铁之家
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  一、常用模具钢的锻造工艺 常用模具钢锻造工艺规范参照表918。 表918 常用模具钢锻造工艺规范 钢 号 加热温度/ 始锻温度/ 终锻温度/ 冷 却 方 式 10、30、45、55、20Cr、40Cr 1180~1220 117...

模具钢的锻造工艺

一、常用模具钢的锻造工艺
常用模具钢锻造工艺规范参照表9—18。
表9—18 常用模具钢锻造工艺规范
钢 号
加热温度/
始锻温度/
终锻温度/
冷 却 方 式
10、30、45、55、20Cr、40Cr
1180~1220
1170~1200
≥800
空冷或堆放空冷
T7、T8、T9、T10、T11、T12
1050~1100
1020~1080
≥800
空冷至650 后转入坑中缓冷
8MnSi、Cr2、V、9Cr2、Cr、W、GCr15
1120~1160
1100~1140
800~850
空冷至650 后转入坑中缓冷
CrW5
1100~1140
1080~1120
850~900
空冷至650 后转入坑中缓冷
9Mn2V
1080~1120
1050~1100
850~800
缓冷(砂冷或坑冷)
CrWMn
1100~1150
1050~1100
850~800
先空冷后缓冷
MCrWV
1120~1150
1080~1100
≥800
缓冷(砂冷或坑冷)
9CrSi
1100~1150
1050~1100
850~800
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr12
1120~1140
1080~1100
880~920
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr12MoV
1050~1120
1000~1060
900~850
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr4W2MoV
1040~1080
1020~1050
850~900
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr6WV
1060~1120
1000~1080
900~850
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr2Mn2SiWMoV
1040~1080
1020~1050
850~900
缓冷(砂冷或坑冷)
Cr6W3Mo2.5V2.5
1100~1150
1100
850~900
缓冷(砂冷或坑冷)
W18Cr4V
1180~1220
1120~1140
≥950
缓冷(砂冷或坑冷)
W6Mo5Cr4V2
1140~1150
1040~1080
≥900
缓冷(砂冷或坑冷)
6W6Mo5Cr4V
1100~1120
1050~1080
≥850
缓冷(砂冷或坑冷)
6Cr6W3Mo2VNb
1120~1150
1100
850~900
缓冷(砂冷或坑冷)
7Cr7Mo2V2Si
1130
1100
≥850
缓冷(砂冷或坑冷)
7CrSiMnMoV
1150~1200
1100~1150
800~850
缓冷(砂冷或坑冷)
6CrNiMnSiV
1080~1120
1040~1060
≥850
缓冷(砂冷或坑冷)
8Cr2MnWMoVS
1100~1150
1060
≥900
缓冷(砂冷或坑冷)
4CrW2Si
1150~1180
1130~1160
≥800
缓冷(砂冷或坑冷)
5CrW2Si
1150~1180
1130~1160
≥800
缓冷(砂冷或坑冷)
6CrW2Si
1150~1180
1130~1180
≥800
缓冷(砂冷或坑冷)
7Mn15Cr2Al3V2WMo
1140~1160
1080~1100
≥900
空冷
5CrMnMo
1100~1150
1050~1100
850~800
缓冷
5CrNiMo
1100~1150
1050~1100
850~800
缓冷
3Cr2W8V
1130~1160
1080~1120
900~850
缓冷
4Cr5MoSiV
1120~1150
1070~1100
900~850
缓冷
4Cr5MoSiV1
1120~1150
1070~1100
900~850
缓冷
4CrMnSiMoV
1100~1150
1050~1100
≥850
缓冷
3Cr3Mo3W2V
1150~1180
1050~1100
≥850
缓冷
5Cr4W2Mo2VSi
1130~1160
1080~1100
≥850
缓冷
5Cr4Mo3SiMnVAl
昆明 钢材
1100~1140
1050~1080
≥850
缓冷
锻打过程中始锻、终锻要轻击、中间进行重击,击打过程中注意各部分变形要均匀,要保持各部分的温度的均匀;注意多向镦拔;注意保证足够的锻比,总的锻比一般为8~18,单次锻比一般为2~3,若采用5~10效果更佳。
二、新型模具钢的锻造工艺规范
新型模具钢的加热、始锻、终锻温度及冷却方式见表9—19。
表9—19 新型模具钢锻造工艺规范
名称
钢号
(代号)
锻 造 规 范/℃
加热
始锻
终锻
冷却方式
冷模具钢
65Cr4W3Mo2VNb
(65Nb)
1120~1150
1100~1120
850~900
灰冷、炉冷
冷热模具钢
5Cr4Mo3SiMnVAl
(012Al)
1100~1140
1050~1080
850~900
砂冷、炉冷
冷热模具钢
6Cr4Mo3Ni2WV
(CG2)
1160~1200
1140~1160
≥950
砂冷≤150℃
冷模具钢
7Cr7Mo3V2Si
(LD)
1120~1140
1100~1120
≥850
砂冷
冷冲模具钢
7Cr7SiMnMoV
(CH—1)
1150~1200
1100~1120
800~850
灰冷、炉冷
冷冲模具钢
6CrNiSiMnMoV
(GD)
1080~1120
1040~1060
≥850
炉冷、灰冷
冷冲模具钢
9Cr6W3Mo2.5V2.5
(GM)
1120~1150
1100~1120
850~900
炉冷
剪切模具钢
6Cr3VSi
1120~1150
1100~1120
850~900
 
无钴超硬高速钢
W12Mo3Cr4V3N
(V3N)
1120~1150
1100~1120
950~1000
>600℃ 埋入热灰坑冷
粉末高速钢
SR-1
直接压制成形
冷模具钢
Cr8MoWV3Si
(ER5)
1150~1200
1150
≥900
炉冷
冷模具钢
Cr12Mo1V1
(D2)
1120~1140
1100
≥1060
炉冷
TLMW50
100~800℃保温透热后再升至1200~1240℃
1150~1200
900~920
坑冷、箱冷或炉中缓冷
钢结硬质合金
GW50
100~750℃保温透热后再升至1180~1200℃
1180
850~900
细石灰、草火灰、炉渣中缓冷
钢结硬质合金
DT
700~800℃保温透热后再升至1200~1240℃
1150~1200
850~900
缓冷
钢结硬质合金
GT35
700~750℃保温透热后再升至1220~1250℃
1180~1220
920~950
缓冷
三、新型模具钢的锻造特点和工艺特性
新型模具钢的导热性差,塑性低,变形抗力大,锻造范围窄,淬透性高,变形发热效应较大。若锻造工艺掌握不当,易裂,合格率低,碳化物级别不易达到要求。
(1)65Cr4W3Mo2VNb 简称65Nb钢,是一种冷作模具钢。锻造性能良好,锻造时要缓慢加热,保证透烧,加热温度1120~1150℃。始锻温度不宜太高,1100~1120℃,终锻温度不宜过低,850~900℃。锻后应回火,缓冷(砂冷或炉冷)或及时退火。65Nb钢的抗氧化性良好,属于高合金钢,导热性差,与高速钢、高铬工具钢相比,变形抗力低,高温韧性好。
(2) 5Cr4M03SiMnVAl 简称012Al钢,是冷热模具兼用钢,属于基体钢,具有较好的综合性能和热稳定性。此钢的冷热疲劳抗力和耐磨性高于3Cr2W8V钢。012Al钢因合金元素含量多,锻造性能比3Cr2W8V钢差。锻造加热温度1100~1140℃,始锻温度1050~1080℃,终锻温度≥850℃,锻后要回火,缓冷(砂冷或炉冷)或及时退火。
012Al钢的锻造抗力大,锻造过程中需充分预热和保温,锻打时应采用“轻一重一轻”的方法,落锤均匀,避免连续重锤,严禁放冷锤,以防出现内裂等缺陷。012Al钢锻造工艺如图9—3所示。
 
图9—3 012Al钢锻造工艺曲线
(3)6Cr4M03Ni2WV 简称CG2钢,锻造塑性一般,人炉温度≤800℃,加热温度1160~1200 ,始锻温度1140~1160℃,终锻温度≥950℃,锻造后要求进行砂冷≤150℃。从CG2钢奥氏体晶粒度随加热温度升高而长大的状况来看,一般加热温度允许有0~40℃范围的波动。锻制需反复镦拔三次以上。
(4)7Cr7M03V2Si 简称LD—1钢,含V量较多,塑性一般。锻造加热温度为1120~1140℃,始锻温度为1100~1200℃,终锻温度≥850℃,锻后冷却方式为砂冷。
(5)7CrSiMnMoV 简称CH—1钢,属于低合金钢,是具有火焰淬硬性能的冷作模具钢。CH—1钢无大量的过剩碳化物,锻造性能良好,塑性变形抗力与中碳合金钢40Cr及低合金工具钢9Mn2V相近。锻造加热温度为1150~1200℃,始锻温度为1100~1120℃,终锻温度为800~850℃,冷却方式为灰冷或炉冷。
(6)6CrNiSiMnMoV 简称GD钢,是一种新型冷作模具钢。GD钢的强韧性显著高于CrWMn和Crl2MoV钢。由于GD钢含有较低的合金元素,而且碳化物较为细小均匀,可直接下料使用。如需改锻,其加热温度为1080~1120℃,始锻温度为1040~1060℃,终锻温度≥850℃,锻后缓冷或立即退火,以防止产生裂纹。GD钢的热塑性好,变形抗力小,可一次成形。
(7)9Cr6W3M02.5V2.5 简称GM钢,是一种高耐磨高强韧冷作模具钢。硬度接近于高速钢,韧性和强度优于高速钢和高铬工具钢。GM钢中Cr、W、Mo、V等合金元素配比合理,碳的加入按平衡碳的规律配碳,未溶碳化物细小、弥散分布,避免了粗大一次碳化物的产生。GM钢的锻造工艺为:锻造前应缓慢加热,充分透烧,加热温度为1120~1150℃,始锻温度为1100~1120℃,终锻温度为850℃~900℃。冷却方式:锻后缓冷或及时退火处理,以防开裂。GM钢锻造时采取轻一重一轻法操作,反复镦拔,可进一步改善碳化物的不均匀性。
(8)W12M03Cr4V3N 简称V3N钢,是一种无钴超硬高速钢。它具有比一般高速钢硬度高、耐磨等优点,可用于工作条件更荷刻的冷作模具。毛坯尺寸小于 50的工件,可不经镦拔直接制作模块。钢坯加热时应缓慢加热,注意均匀烧透,加热时间为相同条件下的W18Cr4V的1.5~2倍。锻造工艺:加热温度1120~1170℃,始锻温度1120~1150℃,终锻温度950~1000℃,冷却方式为大于600℃时埋人热灰坑缓冷。锻造时轻锤快打,勤倒棱角,以免棱角温度降到900℃以下,拔长时不要重锤重复锻打同一段,以防由于温升过高而产生内部十字裂纹。对大尺寸锻件应及时退火处理,以防炸裂。
(9)Cr8MoWV3Si 简称ER5钢,此钢提高了含碳量、含钒量,以及Cr、Mo、W碳化物形成元素,保证了钢中具有强韧性基体及细小均匀分布的特殊碳化物,从而使ER5钢具有高耐磨及高韧性。强韧性和耐磨性均比Crl2MoV钢高。ER5钢锻造性能良好,始锻温度为1150℃,终锻温度≥900℃,锻后缓冷,锻坯近于终锻温度时,轻击快打可提高锻造质量。
(10)Crl2MolVl 简称D2钢,高耐磨微变形冷作模具钢,同Crl2MoV钢在化学成分上的差异是增加了Mo、V,改变了钢的铸造组织,细长了晶粒,改善了莱氏体的形貌,强韧性及耐磨性优于Crl2MoV钢,提高了模具的使用寿命。由于D2钢的屈服点及塑性变形抗力较Crl2MoV钢高,因而D2钢的锻造性能及热塑成型性较Crl2MoV略差。锻造温度为1060~1100℃。
用D2钢制造的滚丝轮、滚轧轮、“离合调整板”冷冲模,比用Crl2MoV钢制造的可提高寿命5~6倍。
(11)GT35、TLMW50、GW50钢结硬质合金 脆性大,在锻造过程中应以多向应力、单向变形的锻造方式较为合适。锻造中采用二轻一重的原则,锻比可取>2。自由锻时每火径向变形取6%~15%,模锻时每火轴向变形取15%~25%(开坯时取下限,锻透后取上限),锻坯愈大,相应的变形愈小。
(12)DT钢结硬质合金 显微组织具有硬质颗粒均匀弥散分布,颗粒尺寸细小,而GT35、TLMW50等钢结硬质合金中的硬质颗粒的分布呈明显的聚集状态,均匀度较差。DT合金的可锻性优于其他硬质合金,可锻温度较宽,热塑性较好,扭转720度后来出现裂纹,其他品种不是一周就易出现裂纹。锻造工艺为:700~800℃预热,1150~1200℃始锻,850~900℃终锻。在第一、二次锻打时,力求轻拍快打,进行镦粗,滚圆。每次锻打变形量控制在5%左右,须变向进行十字交叉锻打,以求锻透。改形锻打时,变形量可适当增加到10%~15%。达到终锻温度时,应及时停止锻打,重新回炉加热后再继续锻打,锻后必须缓冷。

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