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7Cr7Mo2V2Si(LD)高强韧性高耐磨性冷作模具钢化学成分力学性能热处理工艺 7Cr7Mo2V2Si(LD)高强韧性高耐磨性冷作模具钢化学成分力学性能热处理工艺 7Cr7Mo2V2Si(LD)高强韧性高耐磨性冷作模具钢化学成分力学性能热处理工艺

7Cr7Mo2V2Si(LD)高强韧性高耐磨性冷作模具钢化学成分力学性能热处理工艺

7Cr7Mo2V2Si(LD)钢是一种高强韧性、高耐磨性冷作模具钢,碳含量比65Nb钢高,合金元素V的含量也较高,7Cr7Mo2V2Si (LD)钢因此在保持强韧性的情况下,其抗压、抗弯强度及耐磨性比65Nb钢高;碳含量相当于Cr12MoV钢的一半左右,因此其共晶碳化物比Cr12MoV钢低得多。Cr是碳化物形成元素,在钢中主要以Cr23C6型碳化物存在。钢加热到1100℃以上,Cr的碳化物大量溶入奥氏体中,提高了钢的淬透性。Mo也是碳化物形成元素,主要碳化物为(Fe、Mo)6C,其作用与W相似,既可以提高淬透性,强化回火时的二次硬化效果,也能细化晶粒,同时Mo还能降低共晶碳化物的不均匀度。V是能细化晶粒,强烈引起二次硬化的元素,可提高耐回火性,增加耐磨性。加入质量分数1%左右的Si是为了强化基体,提高耐回火性。与Cr12型冷作模具钢和W6Mo5Cr4V2高速钢比较,7Cr7Mo2V2Si (LD)钢具有更高的强度和韧性,而且有较好的耐磨性,适宜制造承受高负荷的冷挤、冷镦、冷冲等模具。

    (1)化学成分

LD钢化学成分(质量分数)                  (%)

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(2)临界点

LD钢临界点

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(3)热加工  LD钢锻造性能好,宜缓慢加热保证烧透,加热温度不宜过高,应严格控制在1150℃以下,否则容易锻裂,锻后宜缓冷。模具锻造时应反复镦拔3次,以保证碳化物完全破碎,并获得均匀分布的碳化物,为以后的热处理创造条件,并有利于模具使用寿命的提高。

LD钢锻造工艺规范

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(4)预备热处理

1)锻后一般退火:加热温度为840~860℃,保温2~3h,炉冷至550℃以下出炉空冷,硬度≤220HBW。

2)锻后等温球化退火:加热温度为840~860℃,保温2~3h;炉冷至700~720℃,保温4~6h,炉冷至550℃以下出炉空冷。退火后硬度≤220HBW,组织为铁素体基体上均匀分布着球状碳化物。

(5)淬火及回火

1)淬火:淬火温度为1100~1150℃,油冷或空冷。淬火后约有34%(体积分数)的残留奥氏体,所以淬火后变形小。LD钢淬火温度与硬度、晶粒度、残留奥氏体量的关系。

LD钢淬火温度与硬度、晶粒度、残留奥氏体量的关系

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2)回火:为使奥氏体充分转变为马氏体,必须进行高温回火,回火温度一般选择530~540℃为宜,回火次数2~3次,每次回火时间1~2h,回火硬度为58~62HRC。

 

不同温度淬、回火后的硬度变化

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3)推荐工艺:1150℃淬火,550℃回火3次,强韧性综合指标最佳。

4)低淬低回。生产实践证明:有时为了提高模具的韧性,也可采取“低淬低回”的工艺,淬火温度为1050~1080℃,回火温度为180~220℃,回火2次,硬度为58~60HRC。适当降低淬火温度,加热过程中让足够的碳和合金元素溶入奥氏体,淬火后获得高硬度马氏体组织的少量的残留奥氏体,降低了热应力。采用低温回火,旨在消除淬火应力,并使其尽量保持淬火状态的尺寸,减少热处理变形。此工艺特点是模具可获得高的硬度和耐磨性,适于制造既能在较大压力下工作,又能承受一定的冲击载荷、形状复杂的冷镦冲头。

(6)LD钢的力学性能

1)LD钢与其他莱氏体钢的性能对比

几种莱氏体钢的性能对比

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    2)LD钢模具与Cr12MoV钢模具的使用寿命对比

LD钢与Cr12MoV钢模具的使用寿命对比

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* 注:进一步详情请致电垂询,以获得更多有关模具选材、模具热处理工艺及相关应用信息。

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