材料的特性
9Mn2V鋼屬於西歐、捷克等國普及的冷衝模具鋼種,是Mn2係合金工具鋼。該負淬火變形小,韌性、淬透性偏低,具有(yǒu)強烈抑製過(guò)熱敏感性以及網狀(zhuàng)碳化的析出傾向,易於鍛造、退火,加工性好(hǎo)。該鋼與碳素工具鋼相比,具有較高的硬度和耐(nài)磨性,淬透性很好,淬火時變形較小,該鋼的淬透性略優於Cr12鋼,鋼的油淬臨界直徑為φ30mm、φ60~70mm的工件在油中(zhōng)可淬硬。該(gāi)鋼在840~860℃淬火,仍可得到8~9級晶粒(lì)度,2~3級細針狀馬氏體組織。
由於鋼中含有一定量的釩,細化了晶粒,減少了過熱敏感性。碳化物不均勻性比CrWMn鋼好(hǎo)。淬硬度深度≤30mm(油淬)。
正火可除網狀及帶狀碳化物。球化完全的最低加熱溫度740,出現(xiàn)片狀碳化物的加熱溫(wēn)度為820℃。
一般(bān)模具用冷油淬火,形狀複雜的零件用100℃熱油冷卻,可獲得較小的淬火變形率(0.05%~0.08%),對(duì)小型腔模具(<30~50mm),易(yì)實(shí)現微變形淬火。該鋼在200~300℃回(huí)火後,尺寸變化率達到0.1%~0.18%,往往造成(chéng)模具型(xíng)腔異常膨脹而超(chāo)差,應予注意(yì)。
該鋼可在硝鹽、熱(rè)油等冷卻能(néng)力較為緩和的淬火介質中淬(cuì)火。對於(yú)一些變形(xíng)要求嚴格而硬度要求又不很高的模具,可采用貝氏體等溫(wēn)淬(cuì)火。該鋼的碳(tàn)化物不均勻性淬(cuì)火開裂傾(qīng)向性比CrWMn鋼小,脫碳傾向性比9SiCr鋼小(xiǎo),而淬(cuì)透性比(bǐ)碳素工具鋼大,其價格隻比後者高約30%。
該鋼的耐回火性較差(chà),經180~200℃回火後,硬度為56~60HRC,其抗彎強度(dù)、衝擊韌度呈現穀值,是該鋼的回火溫度一般(bān)≤180℃,在200℃回火時抗彎強度及韌性性開始出現低值。
供貨狀態
供貨(huò)品種有熱軋材、鍛(duàn)材(cái)、冷(lěng)拉材、熱軋鋼板(bǎn)和冷拉鋼絲。
退火態,硬度≤229HBW。
化學成分
該鋼的化學成分(質量分數):C0.89%~0.95%、Si≤0.40%、Mn1.70%~2.0%、P≤0.030%、S≤0.030%、V0.15%~0.25%。
參考對應牌號
中國(guó)GB標準(zhǔn)牌號9Mn2V、美國ASTM/UNS標準牌(pái)號02/T31502、國際標準化組織(ISO)標(biāo)準牌(pái)號90MnWCr1、德國DIN標準牌號90MnCrV8、德(dé)國DIN標準材料編號1.2842 、法國(guó)NF標準牌號90MnV8、英國BS標準牌號B02、瑞典一勝百(ASSAB)標準牌號DF-2。
臨界點溫度(近似值)
Ac1=735℃、Accm=860℃。
正火規範
正火溫度860~880℃空冷。
等溫球化退火處(chù)理規範
750~770℃×1~2h,680~700℃×2~3h,出爐(lú)空冷,退火後硬度≤229HBW,珠光體組織2~5級,網狀碳化(huà)物等級≤2級。
冷壓毛坯等溫球化(huà)軟化規範
(820±10)℃×3~4h,以5℃/h的冷卻速度冷至≤650℃,出爐空冷。
冷壓毛(máo)坯等溫球化軟化規範
(820±10)℃×3~4h,(720±10)℃×6~8h,再緩(huǎn)冷至≤600℃,出爐空冷。
普通淬(cuì)火、回火規範
淬(cuì)火溫度780~810℃,油冷,淬火硬度≥62HRC,回火(huǒ)溫度160~180℃或190~230℃。
回火溫度150~160℃,回火硬度62~63HRC。
真空淬火(huǒ)、回火規範
預熱溫度500~600℃,真空度0.1Pa,淬火溫度780~820℃,真空度0.1Pa,油冷、回(huí)火溫度180~200℃,硬度62~63HRC。
返修及翻新模具退火規範
退火溫度(dù)650~700℃,保溫時間1~3h,空冷(lěng)。
典型應(yīng)用舉例
1)用於製作材料厚度(dù)<3mm的衝裁模(mó)零件,製作凸模時推薦硬度58~62HRC,製作凹模時推薦硬度60~64HRC。
2)可用於衝裁(cái)模具,當生產批量<10萬件、被衝材料厚度<1mm的軟態低碳鋼板時。還可用於彎曲模具,被彎曲工件(jiàn)碳的質量分數為0.65%~0.80%、硬度為37~42HRC時,彎曲模具使用壽命為6萬~7萬件。
3)適用於(yú)製作各(gè)種變形小、耐磨(mó)性高的精密樣板、塊規、量具。
4)適於(yú)製作厚度小於6mm的小型衝壓模具等。
5)可用於剪刀、絲(sī)錐、板牙和鉸刀等。
6)該鋼淬火(huǒ)、低溫(wēn)回火後硬度≥55HRC,用於製品生產批量大(dà),強度,耐磨性要求高的模具。
7)一(yī)般要求的尺寸較小的衝模、冷壓模、雕刻模、塑料模。
8)輕金屬壓鑄模具。
9)用於製作淬火硬度為46~52HRC的熱固性塑料模具。
10)小型芯、凸模、型號腔板、鑲件等。
11)用於整體(tǐ)淬硬型塑料模具(jù)。
12)主要用於製作尺寸較大(dà),形狀較複雜和精密度較高的(de)塑料模(mó)。
13)熱固性塑料成形模,要求高耐磨、高強度的模具。
14)采用調質球化一步法工藝代替原傳統工藝(正火+球化退火+調質工藝),用於冷衝壓模(mó)具等,工藝流程時間縮短10h,成本降低50%,節約能源。


