材料的特性
该钢是在铬硅钢的基础上加入一定量的钨而形成的钢种,也是世界各国广泛应用的抗冲击工具钢之一,冷、热作模具通用,具有强韧性高、耐磨性优良、对等温淬火适应性好以及综合力学性能优良等特点。而且,该钢可锻性好,易退火软化,但对表面粗糙度不利。
与4CrW2Si相比,在650℃时硬度销高,可达41~43HRC,热处理时对脱碳、变形和开裂的敏感性不大。由于犯钨有助于淬火时保存比较细的晶粒,使其在回火状态下获得较高的韧性。该钢还具有一定的淬透性和高温力学能。该钢渗碳后直接加热淬火,零件的表面硬度以及热稳定性将显著提高。
该钢锻坯,通常在锻后缓慢退火,充分软化,但对后续加工表面粗糙度不利。淬火温度950℃,钢的淬透性、淬硬性最好。因而,模具的耐磨性、抗压性最佳。该钢经920渗碳后直接加热淬火,零件的表面硬度以及热稳定要性将显著提高,棱角处的承载能力可提高1~2倍,并能保持抗弯强度>4000MPa的高强度水平。
通过提高奥氏体化温度,使奥氏体晶粒更加均匀细化,碳含量趋于减少,Ms点升高,从而获得更多的低碳马氏体组织,提高模具的强韧性,有利于延长冷作模具的使用寿命。
供货状态
未退火态,硬态388~302HBW,退火态,硬度255~207HBW。
化学成分
根据标准GB/T 1299-2000,该钢的化学成分(质量分数):C0.45%~0.55%、Si0.50%~0.80%、Mn≤0.40%、Cr1.00%~1.30%、W2.00%~2.50%、P≤0.030%、S≤0.030%。
参考对应牌号
中国GB标准牌号5CrW2Si、美国ASTM/UNS标准牌号S1/T41901、国际标准备化组织(ISO)标准牌号45WCrV2、德国DIN标准牌号45WCrV7、德国DIN标准材料编号1.2542、法国NF标准牌号45WCrV8、俄罗斯гост标准牌号5XB2C、瑞典SS标准牌号2710、英国BS标准牌号BS1。
物理性能
1)临界点温度(近似值):Ac1=775℃、Ac3=860℃、MS=295℃。
2)线胀系数:温度100~250℃/250~350℃/350~600℃/600~700℃,线胀系数13.15×10-6K-1/13.6×10-6K-1/13.8×10-6K-1/14.2×10-6K-1。
热加工规范
1)钢锭:加热温度1180~1200℃,开始温度1150~1170℃,终止温度≥850℃,缓冷。
2)钢坯:加热温度1150~1180℃,开始温度1120~1150℃,终止温度≥850℃,缓冷。
高温回火规范
回火温度710~740℃,均热以后,保温3~4h,再炉冷或炉空冷。
普通退火规范
退火温度800~820℃,保温3~4h,再以≤30℃/h的冷速缓冷至≤600~650℃,出炉空冷。
等温退火规范
退火温度750~760℃,保温8~10h,再以10~20℃/h的冷速缓冷至≤650℃,出炉空冷。硬度207~235HBW,可获得较好的可加工性。
普通淬火、回火规范
淬火温度860~900℃,油冷,回火温度250℃。
高温淬火、回火规范
淬火温度950℃,油冷,回火温度250℃。
强韧化热处理
1)预处理:860~920℃×20min,空冷,850~900℃×20min油淬,680~740℃×60min,空冷。
2)高温淬火:860~920℃淬火,250℃回火。
典型应用举例
1) 该钢通常用于制作剪切金属的刀片、铲搓丝板的铲刀、冷冲栽模和切边模的凹模等。
2) 该钢可用于制作大中型重载圆剪刃、长剪刃和成形剪刀。
3) 用于中厚钢板穿孔冲头、精压模及冷镦模等。
4) 该钢冷剪切模经950℃高温淬火和250℃回火后,得到板条马氏体加少量均匀细化的碳化物和分布在板条马氏体边界的细小残留奥氏体的组织,可显著提高冷剪切模剪刃的强度和韧性,使使用寿命提高1.5-5倍。
5) 用于手动和风动凿子、空气锤工具、铆钉工具、冷冲模。
6) 作为热加工用钢时,可用于冲孔、穿孔工具、剪切模、热锻模及易溶合金的压铸模。
7) 通常用于制作剪切金属的刀片、铲搓丝板的铲刀。
8) 采用强韧化热处理工艺,提高冷剪刃使用寿命1.5~5倍。
9) 用于冷冲裁模和切边模的凹模。
10) 可用于热锻模。