材料的特性
7Cr7Mo2V2Si钢代号LD、LD1,是国内研制的新型高强韧特种耐磨冷冲模具钢,按其用途取“冷镦”(Leng Dun)两个汉语热门拼音字头为其代号,LD原为系列牌号,分LD1、LD2等,但在实际应用中以LD1为最佳,其余较少推广应用,故仍用LD代号表示。该钢在保持较高韧性的情况下,其抗压强度、抗弯强度、耐磨性等较65Nb钢优良,并在JB/T 6058-1992标准推荐了该牌号。
该钢最初是针对冷镦模具而研制的。其碳含量低于G.Steven推荐的“平衡碳”规律,使钢在具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性;加入一定量的Si,以强化基体,提高耐回火性。LD钢在1100℃淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体+残留碳化物。该钢退火软化性很好。
LD钢具有强度高、韧性好、耐磨损、工艺性能优良、热处理温度范围广、变形小等特点。
LD钢的碳化物不均匀性与Cr12MoV钢比较,在直径小于60mm时,一般为2~3级,比Cr12MoV钢要好。但当钢材直径大于60mm时,碳化物偏析也较严重。如φ120mm的棒料碳化物的不均匀度为5~6级。因此,对于使用中受力较复杂的模具,必须进行三镦三拔,使其碳化物的不均匀性得到改善。该钢可锻性良好,易缓慢加热,加热温度不宜过高。
供货状态
退火态。
化学成分
该钢主要化学成分(质量分数):C0.70%~0.80%、Si0.70%~1.20%、Mn≤0.40%、Cr6.50%~7.50%、Mo2.00%~2.50%。
热加工规范
加热温度1130℃,开始温度1100~1120℃,终止温度≥850℃。
热加工后应保温缓冷,可放入草木灰或干砂中,以防开裂。
普通退火规范
退火温度(820±10)℃,保温2h,空冷。退火硬度180HBW左右。
球化退火规范
退火温度(820±10)℃,保温2h,以30℃/h的冷速(750±10)℃,保温4~5h,再炉冷至<500℃,空冷。
淬火、回火规范
预热温度850℃,按1min/mm计算保温时间,升至淬火温度1100~1150℃,按25~30s/mm保温,油冷。
回火温度530℃~570℃,回火2~3次,每次1~2h,硬度57~63HRC。
改进型淬火、回火规范
1080℃加热淬油,300~400℃左右出油空冷;350~450℃×2h硝盐炉回火,再540℃×1h×3次回火。
分级淬火+深冷处理规范
经1170~1100℃加热,淬火615℃盐浴中分级却淬火,空冷,再经-196℃×1~2h×3深冷处理,最后经570℃×2h×3次回火处理。
典型应用举例
1、螺栓冷镦光冲模比Cr12MoV钢提高使用寿命4倍以上,螺栓冷镦切边模比Cr12MoV钢提高使用寿命5.4倍,螺母冷镦压球模比Cr12MoV钢提高使用寿命16倍,螺母冷镦六角冲头比60Si2Mn钢提高使用寿命14倍。
2、自行车中轴碗冷挤压模比W18Cr4V钢提高使用寿命8~10倍,套筒扳手冷挤压冲头比W6Mo5Cr4V2钢提高使用寿命4~5倍,内六角螺栓三序冲头比W18Cr4V钢提高使用寿命4倍,轴承圈打字冲模比GCr15钢提高使用寿命8~9倍,汽车板弹簧冲孔模Cr12MoV钢提高使用寿命6.4倍。
3、厚度8mm重型钢板网冲刀比W18Cr4V钢提高使用寿命2.5倍。
4、弹簧钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高使用寿命9倍,不锈钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高合用寿命10倍以上。
5、螺纹滚丝模比Cr12MoV钢提高使用寿命2倍,比9CrSi钢提高使用寿命4倍。
6、电机硅钢片冲模比Cr12MoV钢提高使用寿命2倍。
7、手表壳冷冲模比Cr12钢提高使用寿命5倍。
8、高韧性高耐磨性冷作模具钢,强韧耐磨钢,使用寿命一般比Cr12MoV钢提高4~5倍。
9、在飞机、汽车、轴承、标准件、电动机、电器、无线电、自行车、缝纫机、洗衣机、电视机、手表、电表、水表、链条、五金工具和日用五金等行业的冷锻、冷抗、冷冲、冷和冷弯等各类冷作模具中使用,使用寿命比别W18Cr4V、Cr12、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、CrWMn、GCr15、60Si2Mn和T10A等钢提高数倍至数十倍。
10、适用于要求在强韧性及高冲击载荷下工作的冷镦、冷冲模具等,特别适用于标准和钢球的冷镦模具及汽车弹簧钢板的冲孔、冲头。
11、该钢冷挤压凸模的低温淬火:按常规工艺1100~1150℃加热淬火处理后,使用寿命仅0.3万~0.4万次。改用1050℃×25min盐浴加热,油冷却,并经200℃×2.5h回火后,获得板条马氏体+弥散碳化物组织,硬度为60~61HRC,使用寿命提高到2万次。
12、该钢已被广泛应用于制作冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大,又要求耐磨损的各类冷作模具。
13、LD钢经分级淬火+深冷处理,模具使寿命提高0.5~1倍。
14、采用改进型淬火、回火规范,LD钢切模使用寿命1万件提高到2万~3万件。