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【SUJ2】低合金工具钢钢号分析
发布时间:2014-09-01 17:20 来源:SUJ2轴承钢
【SUJ2】低合金工具钢钢号分析
1.9SiCr
9SiCr钢含0.85%~95%C、1.20%~0.60%Si、0.95%~1.25%Cr。属于过共析钢。
9SiCr是低合金刃具用钢,但也常常制作冷作模具。该钢号最早引自苏联9XC,过去曾称作9CrSi钢,成分与性能和9XC(ГOCT)完全一样,在我国已有很长的应用历史。外国同类钢号仅有德国的90CrSi5(DIN)、瑞典的2092(SS)和SR1855(UHB、Bofors)及DF-1(ASSAB)。其他国家未见有相似钢号。
9SiCr钢由于Si、Cr的共同作用,使钢具有较高的淬透性,油淬临界直径在25~43mm之间,¢50~60mm的工具,在硝盐中可以淬硬,¢70~80mm的工具可在中淬硬。
由于Si在钢中是非碳化物形成元素,所以,此钢碳化物数量较少,且比较均匀、细小,适宜制造丝锥、板牙、搓丝板、滚丝模等刃具和冷作模具,使用时不易崩刃。
由于Si的作用,使钢具有脱碳敏感性。
由于Si、Cr提高钢的临界点,9SiCr钢正常淬火加热温度为850~870℃,比GCr15钢和CrWMn钢都高,淬火后硬度可达HRC63~65。
由于Si、Cr的作用,使钢的回火稳定性增加,在200℃回火后硬度仍可保持在HRC62左右。
9SiCr钢的淬透性较好,适宜等温淬火。例如,用9SiCr钢制造螺栓十字槽冲模,经900℃加热,260~280℃等温30min,可获得体积分数为35%左右的下贝氏体组织(余下的为马氏体、残余奥氏体及剩余细小碳化物),硬度为HRC57~59,强韧性很好,使模具寿命比常规处理的冲模提高3倍。
另外,9SiCr钢中的碳化物带状偏析和液析相对GCr15和CrWMn钢较轻。
2.CrWMn
CrWMn钢含碳0.9%~1.05%,含铬0.90%~.20%,含钨1.20%~1.60%,含锰0.80%~1.10%。属于过共析钢,其过共析程度大于9SiCr。
此钢引自苏联的XBГ(ГOCT),YB-1959纳入标准,在我国有较长的应用历史,应用广泛。
国外同类型的钢号有日本SKS31(JIS),韩国的STS31(KS),德国的105WCr6(DIN),法国的105WCr5(NF)。美国的O1(AISI)是介于9CrWMn和CrWMn之间的钢,O1钢的主要合金元素Cr、W的含量比CrWMn低,但含有0.20%的V,性能不如CrWMn。
CrWMn钢的淬透性比GCr15及9SiCr好,直径¢40~50mm的工模具可在硝盐中淬透。因为钨的碳化物比较稳定,淬火加热时不易溶解,阻碍晶粒长大,因此,奥氏体晶粒较细。又因有锰的存在,使淬火后有较多的残余奥氏体,因而淬火畸变小,习惯上称为微变形钢。钨、铬都是较强的碳化物形成元素,锰是弱碳化物形成元素,加之钢的含碳量都很高,钢材中有较多的碳化物,经淬火、回火后的组织同样有较多的剩余碳化物,硬度高,耐磨性好。但是,其碳化物不均匀性也较严重,大直径钢材的中心区域很难避免二次网状碳化物、碳化物带状偏析和液析。碳化物带状偏析和液析都比GCr15钢和9SiCr钢严重,常常是工模具脆断、崩刃、剥落的主要原因。

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