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高强度高硬度高韧性冷作模具钢基体钢6Cr4W3Mo2VNb/65Nb 高强度高硬度高韧性冷作模具钢基体钢6Cr4W3Mo2VNb/65Nb 高强度高硬度高韧性冷作模具钢基体钢6Cr4W3Mo2VNb/65Nb

高强度高硬度高韧性冷作模具钢基体钢6Cr4W3Mo2VNb/65Nb

(1)模具钢的特性 6Cr4W3Mo2VNb简称65Nb。高韧性冷作模具钢,其化学成分近高速工具钢的基本成分,属于一种基体钢。因此,它具有高速工具钢的高硬度和高强度。又因该钢没有过剩的碳化物,所以,具有较高的韧性和抗疲劳强度。

    锻造性能良好,锻造时要缓慢加热,保证透烧,始锻温度不宜太高,终锻温度不宜过低,锻后应回火,缓冷(砂冷或炉冷)或及时退火。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。
    经1080~1180℃加热保温后,油冷淬火,530~580℃回火,65Nb钢的抗弯强度比高速钢高出30%~40%,冲击韧性值高3~4倍。该钢淬硬深度为空淬≤50mm,油淬≤80mm。
    该钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火),热处理后的硬度通常在45~50HRC以上。
    供货品种:热轧材、锻材。根据需方要求可供应部分扁钢或其他条钢。
    (2)标准GB/T 1299—2000钢的化学成分(质量分数,%) C 0.60~0.70、Si≤0.40、Mn≤0.40、Cr 3.80~4.40、Mo 2.50~3.50、W 1.80~2.50、V 0.80~1.20、Nb 0.20~0.35、P≤0.030、S≤0.030。
    (3)临界点温度(近似值) Ac1=810~830℃,Ar1=740~760℃。
    (4)热加工规范
    ①钢锭:加热温度1140~1180℃,始锻温度1100~1150℃,终锻温度≥900℃,缓冷(砂冷或抗冷)。
    ②钢坯:加热温度1120~1150℃,始锻温度1080~1120℃,终锻温度900~850℃,缓冷(砂冷或抗冷)。
    (5)等温退火规范 加热温度860℃±10℃,时间3~4h,炉冷至740℃,保温6h,再以≤30℃/h的冷速,缓慢炉冷至≤550℃,出炉空冷,硬度≤269HBS。
    (6)淬火、回火规范
    ①温度1150℃±10℃,12~15s/mm加热保温后,油冷淬火。第一次回火温度540℃±10℃,保温时间1.5h,空冷;第二次回火温度540℃±10℃,保温时间1.5h,硬度58~62HRC。
    ②温度1080~1180℃,油冷淬火,回火温度520~580℃,保温时间1~2h,硬度60~63HRC,后续可进行软氮化和离子氮化等工序。
    (7)气体渗氮和气体氮碳共渗规范
    ①技术要求:硬度>900HV,深度0.03~0.05mm,渗氮温度540℃,气体比例为氨气30%,载气体(RX气)70%,氨分解率30%~40%,保温时间3h,应用于冷挤模、冲载模、冷镦模。
    ②技术要求:硬度>1000HV,深度0.05~0.07mm,渗氮温度540℃,气体比例为氨气40%,载气体(RX气)50%,氨分解率30%~40%,保温时间5h,应用于拉伸模、弯曲模。
    (8)6Cr4W3Mo2VNb典型应用举例
    ①用于制造冷挤压模具、螺钉冲头、冷冲模、拉延模和搓丝板等。
    ②用于制造冲击载荷及形状复杂的冷作模具,如冷镦模具、螺钉冲头等。
    ③可用于钢件的冷挤压凸模,选用硬度62~64HRC。
    ④用于制作大型复杂、受冲击载荷大的模具,效果很好。
    ⑤该钢用于冷挤、温挤、冷冲、冷镦、冷剪等冷作模具用钢,使用寿命比原来使用的高速钢、高碳工具钢成倍增加。
    ⑥适用于制作大、中型冷镦模、精压模。

    ⑦该钢复合冲模经1140℃油淬、540℃二次回火后与原采用的T10钢复合冲模相比,使用寿命提高了60倍,同时经辉光离子氮化和渗硼处理可进一步提高其使用寿命。


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