国内模具钢新钢种的研发特色 随着少无切削和精密成形技术在我国的快速发展，对模具钢材料的性能要求越来越高，一些五十年代以来长期沿用的老钢种已不能xx满足要求。为此，国内一些大学、研究所、钢厂和模具钢使用单位相继开发了许多具有优良性能的模具钢，使国内模具钢的使用寿命得到了很大提高，并使我国模具钢的钢种系列逐渐得到了补充和完善。 1．冷作模具钢的开发情况 对冷作 材料的主要性能要求是：良好的耐磨性，足够的强度和韧性，高的疲劳寿命，良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。九十年代以前，国内常用的冷作模具钢有：碳素模具钢T1OA，合金模具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si；高速模具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2；轴承钢GCr15；弹簧钢60Si2Mn，渗碳钢20Cr、12CrNi3A；不锈钢3Crl3等。其中用量{zd0}的是Cr12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和W18Cr4V。为满足生产要求，国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。1．1高强韧耐磨钢 Cr8MoWV3Si，代号ER5，在具有较高强韧性的同时，又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的特殊碳化物，是ER5比Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大，冲击速度较高的精密冷冲，重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具钢。 9Cr6W3Mo2V2，代号GM，也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比，并根据'平衡碳'规律配碳，使钢具有{zj0}的二次硬化能力及抗磨损能力，同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能，适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具钢。 1．2高速钢基体钢 高速钢基体钢具有相当于正常淬火高速模具钢的基本成份．并允许钢中保留5％左右的过剩碳化物，另外再适当增加或减少某些元素的含量。此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题，钢的抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗力高于高速钢，但耐磨性低于高速钢，用于制造要求高强度和足够韧性的冷挤压、冷冲、冷镦等模具钢。由于高速钢基体钢的红硬性好，所以也用于制造热作模具钢。国内研制的高速钢基体钢有：65Cr4W3Mo2VNb（简称65Nb）、60Cr4Mo3Ni2WV（代号CG-2）、5Cr4Mo3SiMnVA1（代号O12A1）、65W8Cr4VTi（代号LMI）、65Cr5Mo3W2VSiTi（代号LMZ）等。65Cr4W3Mo2VNb，其基体成份相当于淬火后的W6Mo5Cr4V2钢，100119dzmgz但碳含量较一般基体钢高，以增加碳化物量和提高耐磨性。加入0.2～0.35％Nb，以提高钢的强韧性和改善工艺性。65Nb用于制造冷挤压、厚板冷冲、冷镦等承受较大载荷的冷作模具钢，也可用于温热挤压模具钢。 1．3低合金冷作模具钢 国内开发的低合金冷作模具钢中，有7CrSiMnMoV（代号CH）、6CrMnNiMoVSi（代号GD）、6CrMnNiMoVWSi（DS）、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好，淬火温度较低，热处理变形小，价格低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精度复杂模具钢。 ．4无磁高强度模具钢 电子工业中的部分磁性元件需用无磁性的模具钢生产，7Mnl5Cr2A13V2WMo钢的导磁系数很低，强度、耐磨性也良好，但切削加工比较困难。国内开发的无磁模具钢有18Mn12Crl8NiN（代号A18）、8Mnl5Cr18（代号WCG）、50Mnl8Cr4WN（简称50Mn）等。其中50Mn具有低磁导率（μ＜1.1H／m），较高强度和良好的加工性能，经1020～1070℃（水冷）固溶处理后，硬度HRC30左右。再经过590℃士10℃时效，硬度上升至HRC35左右。 2．2中小热锻模具钢 中小热锻模具钢的表面温度可达600℃以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能显然不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高，但韧性及热疲劳性能较差。为此，国内较早开发了2Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）等3％Cr-3％Mo和3％Cr-2％Mo型的中碳铬系高强度热作模具钢，其中3Cr3Mo3VNb是根据形成合金碳化物所需的碳量对2Cr3Mo3VNb做进一步成份调整而来的。这二种钢中加人了3％左右的Mo，既能提高钢的淬透性和防止出现回火脆性，又能提高钢的热稳定性。加人V和Nb则可起到细化晶粒，降低钢的过热敏感性作用。因此，钢的淬透性高，淬火加热温度范围宽，过热敏感性低，具有高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点，用于制造不锈钢（2Crl3）等热锻模，轴承凹模和辊锻模，都取得了良好的使用效果。 2．3压铸模具钢 在有色金属压铸中，3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢，5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差，模具钢的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢，如4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）和4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10）等。 3．塑料模具钢的开发情况 塑料模具钢是国内发展得较滞后，到目前为止仍未成完整系列的钢种。在九十年代之前，国内常用的塑料模具钢仍然是0.4～0.6％碳的碳素结构钢，如45#和40Cr，另外再以T10A、Gcrl5、CrWMn、5CrNiMO、5CrMnMo、Cr12、Crl2MoV等作补充。国内先后开发了十余种新型塑料模具钢。 3．l预硬化型塑料模具钢 为避免大、中型精密塑料模具钢热处理后变形，保证模具钢的精度和使用性能，相继研制开发了预硬化型塑料模具钢。此类钢一般是中碳低合金钢，在调质（HRC3O-40）后切削加工成型，然后直接投入使用，主要用于制造复杂、精密和长寿命的大、中型塑料模具钢。 3．3耐蚀塑料模具钢 当较大批量地生产聚氯乙稀、氟化塑料、阻燃塑料等塑料制品时，模具钢需耐氟、氯等卤族元素气体的腐蚀，为此需在表面镀铬或直接采用耐腐蚀钢。 4．国内模具钢开发与应用中存在或需要解决的主要问题 目前，我国模具钢新钢种的推广应用工作还存一些需要解决的问题： （l）缺乏有关指导性强、实用的技术资料，给用户合理选择和使用新钢种带来了困难。 （2）除4Cr5MoV1Si、3Cr2Mo等个别钢种已获较大量应用外，一些性能优良的钢种的生产和应用量仍太少。 （3）钢的质量不够稳定。直接影响了钢的性能的发挥和新钢种的推广应用。不断提高钢的纯净度、致密度、均匀性和质量稳定性，仍是今后长期努力的方向。（4）规格单一，绝大部分是黑皮圆钢，用户不得不另行改锻。品种规格多样化、产品精品化是今后需要尽快解决的问题之一。 （5）尚待开发具有特殊性能的钢种，进一步完善钢种系列，如开发粉末冶金模具钢，补充完善塑料模具钢系列，建立陶瓷、耐火砖、地砖等成形模具钢用钢等。 （6）产销渠道不畅通，用户甚至不知道从何处购买所需的新钢种。 文章来源：www.mo-ju-gang-cai8.cn 赞助商：
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