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GD(6CrNiSiMnMoV)_高強韌性低合金冷作模具鋼GD(6CrNiSiMnMoV)

GD(6CrNiSiMnMoV)_高強韌性低合金冷作模具鋼GD(6CrNiSiMnMoV)

GD(6CrNiMnSiMoV)

高強韌性低合金冷作模具鋼

國產新型冷作模具鋼


6CrNiSiMnMoV是一種高強韌性低合金冷作模具鋼,代號為GD(取高、低兩個漢語拼音字頭為其代號),中國國家標準牌號:6CrNiSiMnMoV或6CrNiMnSiMoV,由華中科技大學研制。GD(6CrNiSiMnMoV)鋼是一種碳化物偏析小而淬透性高的高強韌性,合金元素總量4%左右,是“多元少量”類鋼種。東莞弘超實踐證明,GD(6CrNiSiMnMoV)鋼可以取代CrWMn鋼和部分取代Cr12MoV鋼制造冷作模具,模具使用過程中很少出現崩刃和斷裂現象。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的合金化特點是在CrWMn鋼的基礎上,適當降低碳含量,以減少碳化物偏析,同時加入Ni、Si、Mn以加強基體的強度和韌度,Cr、Ni、Si、Mn、Mo的復合加入可顯著提高鋼的淬透性,¢60mm的鋼材空冷可以全部淬硬,少量的Mo、V可以細化晶粒,提高耐磨性,增加回火穩定性。通過最佳的熱處理工藝,可使6CrNiSiMnMoV鋼獲得較多的板條馬氏體。GD(6CrNiSiMnMoV)鋼碳化物細小均勻,總量也較少。淬火溫度較低,但溫度區間較寬。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的化學成分

 牌號  代號  化學成分(質量分數,%)
 6CrNiSiMnMoV/
6CrNiMnSiMoV
 GD  C Si Mn Cr Ni Mo V P S
 0.64~0.74 0.50~0.90 0.70~1.00 1.00~1.30 0.70~1.00 0.30~0.60 ≈0.20 ≤0.030 ≤0.030
 資料來源  東莞市弘超模具科技有限公司《弘超模具鋼質量手冊》。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的臨界點
Ac1≈705℃、Ac3≈740℃、Ar1≈580℃、Ar3≈605℃、Ms≈172℃。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的熱加工
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的的熱塑性好,變形抗力小,可以一火成形,鍛造加熱溫度1080~1120℃,始鍛溫度為1040~1060℃,終鍛溫度應高于850℃,鍛后應緩冷,并立即退火。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的預備熱處理
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼屬于空冷微變形模具鋼,退火不易軟化,應采用等溫球化退火工藝,加熱溫度760~780℃,保溫2h,然后以30℃/h速度降溫到680℃,保溫6h左右,然后爐冷到550℃出爐空冷。退火后的硬度為HBS230~240。退火后的碳化物類型為M3C、M23C6和MC型,其總量(體積分數)為10.27%左右。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的淬火及回火工藝
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的淬火及回火有兩種方案。
⑴、常規淬火、回火:
加熱溫度870~930℃,油冷淬火,175~230℃回火,其奧氏體晶粒度可保護在10~11級的細晶粒,且有體積分數為11%~16%的殘余奧氏體,可以確保模具畸變很小,明顯優于CrWMn鋼。東莞市弘超模具科技有限公司經過實踐證明,這種方案的熱處理工藝是GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的最佳熱處理工藝。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼不同淬火-回火溫度后的性能變化以及不同熱處理工藝后的力學性能,敬請參閱東莞弘超模具鋼專業網站的技術服務欄目和模具鋼性能數據欄目相關頁面內容。
⑵、等溫淬火、回火:馬氏體基體上分布適量的下貝氏體,具有明顯的韌化效果,是進一步發揮材料潛力的有效途徑。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的Ms點在172℃左右,200~300℃等溫處理可以獲得馬氏體+下貝氏體的復合組織。900℃加熱,250℃等溫處理,不同時間所獲得的下貝氏體量,敬請參閱東莞弘超模具鋼專業網站的技術服務欄目相關頁面內容。當等溫時間為55min時,可獲得體積分數為27.62%的下貝氏體和體積分數為17.70%的殘余奧氏體,其抗彎強度σbb=4650MPa,C形缺口沖擊韌度αk=171J/cm2,均達到極大值。最佳的等溫淬火工藝為:870~930℃加熱,250℃等溫55min,200℃回火,其力學性能,敬請參閱東莞弘超模具鋼專業網站的模具鋼性能數據欄目相關頁面內容。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼中含有質量分數為1%左右的Si,在等溫期間,因為Si有抑制下貝氏體中桿狀脆性碳化物析出的作用,除形成一般下貝氏體外,還有可能形成一種有高密度纏結位錯的準下貝氏體,準下貝氏體的兩側和片條內都有殘余奧氏體薄膜,對材料的韌度特別有利。
另外,GD(6CrNiSiMnMoV)鋼還可用火焰淬火法進行淬硬。

GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的應用
目前,6CrNiSiMnMoV鋼已在各種容易崩刃的冷作模具上代替了CrWMn鋼和Cr12類型鋼,制造冷沖壓模具、冷擠壓模具、冷彎模具以及冷鐓模具,其使用壽命都有不同程度的提高。如果您的模具對韌性和耐耐磨性都有比較高的要求,東莞市弘超模具科技有限公司推薦您選用日本大同模具鋼DC53或瑞典一勝百模具鋼VIKING

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資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司
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