LD模具鋼熱處理工藝|LD模具鋼成分|LD模具鋼性能|LD模具鋼硬度|LD模具鋼價格
7Cr7Mo2V2Si(LD鋼)
7Cr7Mo2V2Si鋼代號為LD鋼,是一種高強韌性、高耐磨性冷作模具鋼,碳含量比65Nb鋼高,合金元素V的含量也較高。
7Cr7Mo2V2Si (LD鋼)因此在保持強韌性的情況下,其抗壓、抗彎強度及耐磨性比65Nb鋼高;碳含量相當于Cr12MoV鋼的一半左右,因此其共晶碳化物比Cr12MoV鋼低得多。Cr是碳化物形成元素,在鋼中主要以Cr23C6型碳化物存在。
LD鋼加熱到1100℃以上,Cr的碳化物大量溶入奧氏體中,提高了鋼的淬透性。Mo也是碳化物形成元素,主要碳化物為(Fe、Mo)6C,其作用與W相似,既可以提高淬透性,強化回火時的二次硬化效果,也能細化晶粒。
同時Mo還能降低共晶碳化物的不均勻度。V是能細化晶粒,強烈引起二次硬化的元素,可提高耐回火性,增加耐磨性。LD鋼加入質(zhì)量分數(shù)1%左右的Si是為了強化基體,提高耐回火性。與Cr12型冷作模具鋼和W6Mo5Cr4V2高速鋼比較,7Cr7Mo2V2Si (LD鋼)具有更高的強度和韌性,而且有較好的耐磨性,適宜制造承受高負荷的冷擠、冷鐓、冷沖等模具。
(1)LD鋼化學成分
LD模具鋼化學成分(質(zhì)量分數(shù)) (%)
C |
Cr |
Mo |
V |
Si |
Mn |
P |
S |
0.70~0.80 |
6.70~7.50 |
2.00~2.50 |
1.70~2.20 |
0.70~1.20 |
≤0.50 |
≤0.020 |
≤0.010 |
(2)LD鋼臨界點
LD模具鋼臨界點
臨界點 |
Ac1 |
Ac3 |
Ar1 |
Ar3 |
Ms |
溫度(近似值)/℃ |
856 |
915 |
720 |
806 |
105 |
(3)熱加工
LD鋼鍛造性能好,宜緩慢加熱保證燒透,加熱溫度不宜過高,應(yīng)嚴格控制在1150℃以下,否則容易鍛裂,鍛后宜緩冷。模具鍛造時應(yīng)反復(fù)鐓拔3次,以保證碳化物完全破碎,并獲得均勻分布的碳化物,為以后的熱處理創(chuàng)造條件,并有利于模具使用壽命的提高。
LD模具鋼鍛造工藝規(guī)范
加熱溫度/℃ |
始鍛溫度/℃ |
終鍛溫度/℃ |
冷卻方式 |
1120~1130 |
1080~1120 |
≥850 |
緩冷(坑冷或砂冷) |
(4)LD鋼預(yù)備熱處理
1)鍛后一般退火:加熱溫度為840~860℃,保溫2~3h,爐冷至550℃以下出爐空冷,硬度≤220HBW。
2)鍛后等溫球化退火:加熱溫度為840~860℃,保溫2~3h;爐冷至700~720℃,保溫4~6h,爐冷至550℃以下出爐空冷。退火后硬度≤220HBW,組織為鐵素體基體上均勻分布著球狀碳化物。
(5)LD鋼淬火及回火
1)淬火:淬火溫度為1100~1150℃,油冷或空冷。淬火后約有34%(體積分數(shù))的殘留奧氏體,所以淬火后變形小。LD鋼淬火溫度與硬度、晶粒度、殘留奧氏體量的關(guān)系。
LD模具鋼淬火溫度與硬度、晶粒度、殘留奧氏體量的關(guān)系
淬火溫度/℃ |
1050 |
1100 |
1150 |
1210 |
硬度HRC |
57 |
60 |
61 |
60 |
晶粒度/級 |
11~12 |
10~11 |
9~10 |
7~8 |
殘留奧氏體量 (體積分數(shù),%) |
14 |
33 |
35 |
34 |
2)回火:為使奧氏體充分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,必須進行高溫回火,回火溫度一般選擇530~540℃為宜,回火次數(shù)2~3次,每次回火時間1~2h,回火硬度為58~62HRC。
LD模具鋼不同溫度淬、回火后的硬度變化
回火溫度/℃
硬 度
HRC
淬 火 |
400
|
490 |
510 |
530 |
550 |
570 |
590 |
610 |
1100℃油淬 |
58.6 |
62.1 |
62.2 |
62.3 |
61.1 |
59.7 |
58.3 |
56.8 |
1150℃油淬 |
60.3 |
62.2 |
62.9 |
63.1 |
62.1 |
60.7 |
58.5 |
58.2 |
3)推薦工藝:1150℃淬火,550℃回火3次,強韌性綜合指標最佳。
4)低淬低回。
生產(chǎn)實踐證明:有時為了提高模具的韌性,也可采取“低淬低回”的工藝,淬火溫度為1050~1080℃,回火溫度為180~220℃,回火2次,硬度為58~60HRC。
適當降低淬火溫度,加熱過程中讓足夠的碳和合金元素溶入奧氏體,淬火后獲得高硬度馬氏體組織的少量的殘留奧氏體,降低了熱應(yīng)力。采用低溫回火,旨在消除淬火應(yīng)力,并使其盡量保持淬火狀態(tài)的尺寸,減少熱處理變形。此工藝特點是模具可獲得高的硬度和耐磨性,適于制造既能在較大壓力下工作,又能承受一定的沖擊載荷、形狀復(fù)雜的冷鐓沖頭。
(6)LD鋼的力學性能
1)LD鋼與其他萊氏體鋼的性能對比
LD模具鋼幾種萊氏體鋼的性能對比
鋼種 |
抗彎強度σbb
/MPa |
抗壓強度σbc
/MPa |
沖擊韌度αk
/(J/cm2) |
撓度f/mm |
硬度HRC |
LD |
2550~3020 |
5080~5590 |
94~123 |
12~6 |
61 |
W18Cr4V |
3156~3254 |
2166~2969 |
24 |
— |
>63 |
W6Mo5Cr4V2 |
2740 |
4500 |
21 |
— |
61 |
Cr12 |
2260 |
2950 |
19 |
3~4 |
61 |
2)LD鋼模具與Cr12MoV鋼模具的使用壽命對比
LD鋼與Cr12MoV鋼模具的使用壽命對比
鋼種 |
熱處理工藝 |
硬度HRC |
金相組織 |
平均壽命 |
失效形式 |
Cr12MoV |
1040℃加熱油淬,240℃回火2次,每次4h |
57~60 |
回火馬氏體+體積分數(shù)為10%未溶碳化物+殘留奧氏體 |
2000~2500件 |
崩刃、開裂 |
LD |
1100℃加熱油淬,600℃回火1h+550℃回火1h |
58~59 |
回火馬氏體+體積分數(shù)為3%未溶碳化物+殘留奧氏體 |
30000件 |
磨損、疲勞裂紋 |
注:欲了解進一步詳情請致電我們,我們的專業(yè)技術(shù)顧問樂于回答您在模具選材、模具熱處理工藝及相關(guān)應(yīng)用信息問題。