9CrWMn鋼實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)及熱處理規(guī)范

1、臺(tái)州學(xué)院 2012學(xué)年第 1 學(xué)期09級(jí) 材料成型及控制工程 專業(yè)模具材料與熱處理期末考察作業(yè)班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 成績(jī) 冷作模具鋼9CrWMn實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)及熱處理規(guī)范第一部分：9CrWMn鋼屬于低合金冷作模具鋼。由于冷作模具鋼9CrWMn耐磨性較低，用于厚板中間沖孔，使用中易出現(xiàn)塑性變形、縱向裂紋、破裂和磨損四大類失效形式。與冷作模具鋼5CrW2Si相比，9CrWMn鋼的C、Mn含量較高，Cr、Si含量較低，優(yōu)點(diǎn)：硬度、強(qiáng)度較高；耐磨性較高；淬透性較高；機(jī)械性能較好。缺點(diǎn)：韌性、塑性較差；有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；對(duì)過(guò)熱較敏感；耐腐蝕性能較差。第二部分：1. 模具鋼的化學(xué)成分鋼 號(hào)化學(xué)成分（w,%

2、）CSiMnSPCrNiCuW9CrWMn0.90.41.00.030.030.60.250.30.62. 模具鋼奧氏體轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)溫度臨界點(diǎn)Ac1AccmArlMs溫度（近似值）/7509007002053. 模具鋼的熱工藝項(xiàng)目加熱溫度始鍛溫度終鍛溫度冷卻方式鋼錠1150-12001100-1150>=850緩冷鋼坯1100-11501050-1100>=850緩冷 注：油淬冷作模具鋼9CrWMn有一些裂紋敏感性，鍛造加熱時(shí)不宜迅速加熱，最好在650750進(jìn)行一次預(yù)熱，鍛造加熱溫度為11001200，終鍛溫度應(yīng)大于800850，鍛造后空冷至650700,然后緩冷（坑冷、砂冷或爐冷

3、）。4. 模具鋼鍛后預(yù)備熱處理(1) 鍛后等溫退火：加熱溫度為780800，保溫23小時(shí)，等溫溫度為670720，保溫23小時(shí)，爐冷至550以下出爐空冷，硬度為197241HBS。(2)鍛后退火：加熱溫度為780800，保溫23小時(shí)，爐冷至550以下出爐空冷，硬度為197241HBS。5. 模具鋼在機(jī)械加工過(guò)程中常用的預(yù)備熱處理工藝熱處理工藝工藝參數(shù)硬度要求工藝特點(diǎn)不完全退火加熱770790，保溫后隨爐冷卻至500以下出爐空冷。187228HBS Ac1=750，Accm=900，加熱溫度應(yīng)在Ac1Accm之間。 等溫球化退火加熱780800，670720等溫后隨爐冷卻至500以下出爐空冷。

4、197241HBS加熱溫度應(yīng)在Ac1Accm之間，等溫溫度應(yīng)低于Ar1=700線20，以獲得粒狀珠光體組織。 淬火預(yù)熱650，加熱820840，保溫，油冷至室溫。6466HRC淬火加熱溫度在Ac1Accm之間，Mn、Cr元素及少量W元素的溶解，提高淬透性，改善回火穩(wěn)定性，同時(shí)也降低點(diǎn)Ms，但未溶W的碳化物，細(xì)化了晶粒，保持強(qiáng)韌性。 下貝氏體等溫淬火加熱820840，保溫，260300硝鹽浴等溫，后出浴空冷。 5460HRCMs=205，等溫淬火組織為下貝氏體+碳化物+少量馬氏體+極少量殘余奧氏體，淬火變形很小，強(qiáng)度高，韌性好。 回火加熱150200，保溫2h，爐冷。 6165HRC強(qiáng)調(diào)硬度取下

5、限，強(qiáng)調(diào)韌性取上限。 調(diào)質(zhì)淬火：加熱1050，200油槽冷卻；回火：加熱680700，保溫后爐冷至室溫。高溫淬火可以消除碳化物組織的缺陷，高溫回火得到細(xì)小的回火索氏體組織，為再淬火做組織準(zhǔn)備，在改善韌性的同時(shí)，提高強(qiáng)度。再淬火：加熱溫度800820，油冷。 第三部分：1. 計(jì)算該模具鋼200×300×100mm的加熱、保溫時(shí)間。工件在爐內(nèi)的排布方式：低合金鋼加熱時(shí)間的計(jì)算公式：T=KDT加熱時(shí)間(min)加熱系數(shù)(min/mm)，一般在0.70.8min/mm，此處取=0.75min/mm。K工件加熱時(shí)的修正系數(shù)，通常在1.01.3范圍內(nèi)選取，此處取K=1.2。D工件的有效厚度(mm)，D=100mm。T=KD=1.2×0.75×100=90min在實(shí)際生產(chǎn)中，一般也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和工件有效厚度(mm)來(lái)計(jì)算保溫時(shí)間。9CrWMn鋼工件的有效厚度為100mm，在空氣爐中加熱淬火保溫時(shí)間大約是爐溫到溫后再保溫100min，即工件的每1mm有效厚度加熱1min。按照369法則，對(duì)于低合金鋼，保溫時(shí)間僅需原傳統(tǒng)保溫時(shí)間的30即可。保溫