材料的特性
9Mn2V鋼屬於西歐、捷克等國(guó)普及的(de)冷衝模具鋼種,是Mn2係合金工具鋼。該負淬(cuì)火(huǒ)變形小,韌性、淬透性偏低,具有強烈抑製過熱敏(mǐn)感性(xìng)以及網狀碳化的析出傾向,易於鍛(duàn)造、退火,加工性好。該鋼與碳素工具鋼相(xiàng)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(xiǎo),該鋼的淬透性略優(yōu)於Cr12鋼(gāng),鋼的(de)油淬臨界直徑為φ30mm、φ60~70mm的工件在油中可(kě)淬硬。該鋼在840~860℃淬火,仍可得到(dào)8~9級晶粒度,2~3級細針狀馬氏體組織。
由於鋼(gāng)中(zhōng)含有一定(dìng)量的釩,細化了晶粒,減少了過熱(rè)敏感性。碳化物不(bú)均勻(yún)性比CrWMn鋼好。淬硬度深度≤30mm(油淬)。
正火可除網狀及帶狀碳化物。球化(huà)完全的最(zuì)低加熱(rè)溫度740,出現片狀碳化物的加熱溫度為820℃。
一般模具用冷油淬火,形狀複雜的(de)零(líng)件用(yòng)100℃熱油冷(lěng)卻,可獲(huò)得較小的淬(cuì)火變(biàn)形率(lǜ)(0.05%~0.08%),對小型腔模具(<30~50mm),易實現微變形淬火。該鋼在(zài)200~300℃回火後,尺寸變化率達到0.1%~0.18%,往往造成模具型(xíng)腔異常膨脹而超差,應予注意。
該鋼可在硝(xiāo)鹽(yán)、熱油等冷卻能力較(jiào)為(wéi)緩和的淬火介質中淬火(huǒ)。對於(yú)一些變(biàn)形要求嚴格而硬度要求又(yòu)不很高的(de)模具,可采用貝氏體等溫淬火。該鋼的碳化物不均勻性淬火(huǒ)開(kāi)裂傾向性比CrWMn鋼小,脫碳傾向性比9SiCr鋼小,而淬透性比碳素(sù)工具鋼大(dà),其價格隻(zhī)比後者(zhě)高(gāo)約30%。
該鋼(gāng)的耐回火性(xìng)較差,經180~200℃回火後,硬度為56~60HRC,其抗彎強度、衝擊韌度呈現穀值,是該鋼的回火溫度一般≤180℃,在200℃回(huí)火時抗彎強度(dù)及韌性(xìng)性開始出現低值。
供貨狀態
供貨品種有熱軋材、鍛材、冷(lěng)拉材、熱軋鋼板和冷拉鋼絲。
退火態,硬(yìng)度(dù)≤229HBW。
化學(xué)成分
該鋼的化學成分(質量分(fèn)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GB標準牌號9Mn2V、美國ASTM/UNS標準牌號02/T31502、國際標準化組織(ISO)標準牌號90MnWCr1、德國DIN標準牌號90MnCrV8、德(dé)國DIN標準材料(liào)編號1.2842 、法國NF標準牌號90MnV8、英國BS標準牌號B02、瑞典一(yī)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。
等溫球化退火處理規範(fàn)
750~770℃×1~2h,680~700℃×2~3h,出爐空冷,退火後硬度≤229HBW,珠光體組織2~5級,網狀碳化物等級≤2級。
冷壓毛坯等(děng)溫球化軟化規範
(820±10)℃×3~4h,以5℃/h的(de)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,再緩冷至≤600℃,出爐空冷。
普通淬火、回火規(guī)範
淬火溫(wēn)度780~810℃,油(yóu)冷(lěng),淬火硬度≥62HRC,回火溫度160~180℃或190~230℃。
回火溫度150~160℃,回火硬度62~63HRC。
真空淬火、回(huí)火規範(fàn)
預熱溫度500~600℃,真(zhēn)空度0.1Pa,淬火溫度780~820℃,真空度0.1Pa,油冷、回火(huǒ)溫度180~200℃,硬(yìng)度62~63HRC。
返修及翻新模具退火規範(fàn)
退火溫度650~700℃,保溫時間1~3h,空冷(lěng)。
典型應用舉例
1)用於製(zhì)作材料厚度<3mm的衝裁模零件(jiàn),製作凸模時推薦硬度58~62HRC,製作凹模時推薦硬度60~64HRC。
2)可用於衝裁模具,當生產批量<10萬件、被衝材料厚度<1mm的軟態低碳鋼板(bǎn)時。還可用(yòng)於彎曲模具(jù),被彎曲工件碳的質量分數為(wéi)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)適用於製作各種變形小、耐磨(mó)性高的精密樣板、塊規、量具。
4)適於製(zhì)作厚度小於6mm的小型衝壓模具等。
5)可用於剪刀、絲錐、板牙和鉸刀等。
6)該鋼淬火、低溫(wēn)回火後硬度≥55HRC,用於製品生產批量大,強度,耐磨性要求高的模具。
7)一般要求的尺寸(cùn)較小的衝(chōng)模、冷壓(yā)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(liào)模具。
10)小型芯、凸模、型號腔板、鑲件等。
11)用於整體淬硬型塑料模具。
12)主要用於製作尺寸較大,形狀較複(fù)雜和精(jīng)密度較高的塑料模。
13)熱固性塑料成形模,要求高耐磨、高強度的(de)模具。
14)采用調(diào)質球化一步法工藝代替(tì)原傳統工藝(正火+球化退(tuì)火+調質工藝),用於冷衝壓模具等,工藝流程時間縮短(duǎn)10h,成本降低50%,節約(yuē)能源。


