上海徽达模具材料有限公司
冷挤压、冷镦、冷冲模具材料---新型冷作模具钢LD:
(1)LD钢简介及特性:LD钢(7Cr7Mo2V2Si钢)为高强韧性冷作模具钢,是一种基体钢类型冷作模具钢,上海材料研究所研制。LD钢最初是针对冷镦模具开发的,故按其用途取“冷镦”两个汉语拼音为其代号LD,中国机械行业标准《冲模用钢及其热处理技术》JB/T 6058-92已推荐了该钢号,根据生产实际经验,推荐LD钢应用于制作强韧性要求高的冷镦、冷挤压、冷冲模具。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,使钢在具有高硬度的同时,又具有较好的韧性;加入Cr、Mo、V元素,有利于二次硬化,保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性;加入一定量的Si,以强化基体,提高回火稳定性。LD钢在1100℃淬火后的组织为细针马氏体+残留奥氏体+剩余碳化物,晶粒度10.5级。经1100℃淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体+残余碳化物。该钢退火软化性很好。
(2)LD钢的应用:
LD钢的性能优于Cr12型高碳和高速钢W6Mo5Cr4V2,具有更高的强度和韧性,而且有较好的耐磨性,应用日益普遍。可用于制造螺栓冷镦切边模、冷镦光冲模、汽车弹簧冲孔模、自行车中轴冷挤压模、硅钢片冲模等几十余种模具,使用寿命比原用钢种(Cr12MoV、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr12、GCr15、9SiCr)成倍甚至十余倍地提高。
典型应用举例:①螺栓冷镦光冲模比Cr12MoV钢提高寿命4倍以上,螺栓冷镦切边模比Cr12MoV钢提高寿命5.4倍,螺母冷镦压球模比Cr12MoV钢提高寿命16倍,螺母冷镦六角冲头比60Si2Mn钢提高寿命14倍。
②自行车中轴婉冷挤压模比W18Cr4V钢提高寿命8~10倍,套筒扳手冷挤压冲头比W6Mo5Cr4V2钢提高寿命4~5倍,内六角螺栓三序冲头比W18Cr4V钢提高寿命4倍,轴承圈打字冲模比GCr15钢提高寿命8~9倍,汽车板弹簧冲孔冲模比Cr12MoV钢提高寿命6.4倍。
③厚度8mm重型钢板网冲刀比W18Cr4V钢提高寿命2.5倍。
④弹簧钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高寿命9倍,不锈钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高寿命10倍以上。
⑤螺纹滚丝模比Cr12MoV钢提高寿命2倍,比9CrSi钢提高4倍。
⑥电机硅钢片冲模比Cr12MoV钢提高寿命2倍。
⑦手表壳冷冲模比Cr12提高寿命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提高4~5倍。
⑨在飞机、汽车、轴承、标准件、电机、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、冷挤、冷冲、冷压和冷弯等各类冷作模具使用,寿命比W18Cr4V、Cr12、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、CrWMn、GCr15、60Si2Mn和T10A等钢分别提高数倍至数十倍。
⑩适用于要求强韧性及高冲击载荷下工作的冷镦、冷冲模具等,特别适用于标准件和钢球的冷镦模具及汽车弹簧钢板的冲孔、冲头。
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。
LD已被广泛应用于制造冷锻、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
(3)LD钢的化学成分:
主要化学成分(wt%) C Si Mn Cr Mo V P S
0.70~0.80 0.70~1.20 ≤0.50 6.50~7.50 2.00~2.50 1.70~2.20 ≤0.030 ≤0.030
引用标准 JB/T 6058-92
出厂状态 退火到硬度≤220HB
(4)LD钢热处理工艺
退火:A一般退火加热温度为860℃ ,保温2H,随炉缓慢冷却,退火硬度为210~270HBW; B球化退火,加热温度为860℃,保温2H,等温温度为740℃,保温4~6H,冷却至550℃以下出炉空冷,退火硬度为220~250HBW。 淬火:常规淬火温度为1100~1150℃,热油淬火或分级淬火,硬度为63~64HRC,组织为细针状马氏体+残留奥氏体+剩余碳化物。 回火:温度取530~540℃,回火2~3次,每次保温1~2H,硬度为57~63HRC。
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