GM模具鋼熱處理工藝|GM模具鋼性能|GM模具鋼成分|GM模具鋼硬度|GM模具鋼價格
9Cr6W3Mo2V2(GM鋼)
9Cr6W3Mo2V2鋼代號為GM鋼,是一種高硬度冷作模具鋼,是制作精密、耐磨、高壽命冷作模具的新鋼種,屬萊氏體鋼,其主要性能均優于Cr12鋼種。
與Cr12MoV鋼相比, 9Cr6W3Mo2V2(GM鋼)中C及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,既可提高淬透性能,又可細化晶粒,提高基體強度,強化二次硬化效果。
9Cr6W3Mo2V2(GM鋼)的二次硬化能力顯著高于Cr12型高碳高鉻鋼,接近高速鋼水平,GM鋼硬化峰值在較寬回火溫度范圍出現,具有高的耐回火性。GM鋼在韌性和強度上均優于高碳高鉻鋼及高速鋼,硬度指標高于基體鋼及高碳高鉻鋼,在抗粘著磨損上也大大優于基體鋼和高鉻鋼并與高速鋼相近,抗彎強度和壓縮屈服點遠高于高鉻鋼,其中抗彎強度高出約70%。
由于GM鋼各項工藝性能好,易于加工制模,因而在高速壓力機多工位級進模、滾螺紋模、切邊模、拉深模等模具中已得到較好應用。
(1)GM鋼化學成分
GM模具鋼化學成分(質量分數) (%)
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
P |
S |
0.86~0.96 |
≤0.40 |
≤0.40 |
5.60~6.40 |
2.80~3.20 |
2.00~2.50 |
1.79~2.20 |
≤0.020 |
≤0.010 |
(2)GM鋼臨界點 Ac1為795℃,Accm為820℃,Ms為220℃。
(3)GM鋼熱加工
GM模具鋼鍛造工藝規范
項目 |
預熱溫度/℃ |
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
鋼錠 |
600~800 |
1100~1150 |
1060~1100 |
850~900 |
緩冷 |
鋼坯 |
600~800 |
1060~1100 |
1040~1080 |
850~900 |
緩冷 |
GM鋼鍛造加熱一定要緩慢進行以充分熱透,鍛造時嚴格按照“輕—重—輕”法操作,嚴格控制變形,不許冷錘鍛造,否則易出現角裂或劈頭等缺陷。鍛后需緩冷并及時回火。
(4)GM鋼預備熱處理
1)鍛后一般退火工藝:加熱溫度為820~840℃,保溫2h,爐冷至550℃以下出爐空冷,退火后硬度≤241HBW。
2)鍛后等溫球化退火工藝:加熱溫度為850~870℃,保溫3h;爐冷至730~750℃,保溫4~6h,爐冷至500℃以下出爐空冷。退火硬度為205~228HBW。
(5)GM鋼淬火及回火
1)淬火、回火工藝規范見表格。淬火溫度對硬度、殘留奧氏體量、奧氏體晶粒尺寸的影響見表格。
GM模具鋼淬火、回火工藝
預熱溫度/℃ |
淬火溫度/℃ |
冷 卻 |
硬度HRC |
回火溫度/℃ |
回火次數/次 |
硬度HRC |
800~820 |
1080~1120 |
油冷 |
64~66 |
540~560 |
2 |
≥64 |
GM模具鋼淬火溫度對硬度、殘留奧氏體量和奧氏體晶粒尺寸的影響
淬火溫度/℃ |
1000 |
1040 |
1080 |
1100 |
1120 |
1160 |
1220 |
1260 |
硬度HRC |
60.5 |
62 |
66 |
64.5 |
64 |
62 |
56 |
60 |
殘留奧氏體量 (體積分數,%) |
— |
20 |
20.5 |
21 |
28 |
43 |
57 |
— |
晶粒尺寸D/um |
— |
— |
— |
— |
— |
1.0 |
3.0 |
3.8 |
2)GM鋼回火溫度對硬度的影響
GM模具鋼回火溫度對GM鋼硬度的影響
回火溫度/℃ |
未回火 |
300 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
硬度HRC |
64 |
58 |
59.5 |
61 |
65 |
63.5 |
61 |
(6)GM鋼力學性能
GM模具鋼的力學性能
熱處理工藝 |
σbb/MPa |
αk/(J/cm2) |
斷裂韌度KIC/MPa·m1/2 |
σbb/MPa |
硬度HRC |
1080℃油淬,540℃回火2次,每次1h |
4308 |
28.0 |
20.5 |
3300 |
65.5 |
1120℃油淬,540℃回火2次,每次1h |
3396 |
22.1 |
15.5 |
3260 |
66.0 |
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