9Cr6W3Mo2V2（GM）鋼是一種高硬度冷作模具鋼，是制作精密、耐磨、高壽命冷作模具的新鋼種，屬萊氏體鋼，其主要性能均優(yōu)于Cr12鋼種。與Cr12MoV鋼相比, 9Cr6W3Mo2V2（GM）鋼中C及Cr含量減少一半，大大降低了共晶碳化物的不均勻程度。適當(dāng)增加W、Mo、V的含量，既可提高淬透性能，又可細(xì)化晶粒，提高基體強(qiáng)度，強(qiáng)化二次硬化效果。 9Cr6W3Mo2V2（GM）鋼的二次硬化能力顯著高于Cr12型高碳高鉻鋼，接近高速鋼水平，GM鋼硬化峰值在較寬回火溫度范圍出現(xiàn)，具有高的耐回火性。GM鋼在韌性和強(qiáng)度上均優(yōu)于高碳高鉻鋼及高速鋼，硬度指標(biāo)高于基體鋼及高碳高鉻鋼，在抗粘著磨損上也大大優(yōu)于基體鋼和高鉻鋼并與高速鋼相近，抗彎強(qiáng)度和壓縮屈服點(diǎn)遠(yuǎn)高于高鉻鋼，其中抗彎強(qiáng)度高出約70%。
由于GM鋼各項(xiàng)工藝性能好，易于加工制模，因而在高速壓力機(jī)多工位級(jí)進(jìn)模、滾螺紋模、切邊模、拉深模等模具中已得到較好應(yīng)用。
（1）化學(xué)成分
GM鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%）
C | Si | Mn | Cr | W | Mo | V | P | S |
0.86～0.96 | ≤0.40 | ≤0.40 | 5.60～6.40 | 2.80～3.20 | 2.00～2.50 | 1.79～2.20 | ≤0.030 | ≤0.030 |
（2）臨界點(diǎn) Ac1為795℃，Accm為820℃，Ms為220℃。
（3）熱加工
GM鋼鍛造工藝規(guī)范
項(xiàng)目 | 預(yù)熱溫度/℃ | 加熱溫度/℃ | 始鍛溫度/℃ | 終鍛溫度/℃ | 冷卻方式 |
鋼錠 | 600～800 | 1100～1150 | 1060～1100 | 850～900 | 緩冷 |
鋼坯 | 600～800 | 1060～1100 | 1040～1080 | 850～900 | 緩冷 |
鍛造加熱一定要緩慢進(jìn)行以充分熱透，鍛造時(shí)嚴(yán)格按照“輕—重—輕”法操作，嚴(yán)格控制變形，不許冷錘鍛造，否則易出現(xiàn)角裂或劈頭等缺陷。鍛后需緩冷并及時(shí)回火。
（4）預(yù)備熱處理
1）鍛后一般退火工藝：加熱溫度為820～840℃，保溫2h，爐冷至550℃以下出爐空冷，退火后硬度≤241HBW。
2）鍛后等溫球化退火工藝：加熱溫度為850～870℃，保溫3h；爐冷至730～750℃，保溫4～6h，爐冷至500℃以下出爐空冷。退火硬度為205～228HBW。
（5）淬火及回火
1）淬火、回火工藝規(guī)范見表格。淬火溫度對(duì)硬度、殘留奧氏體量、奧氏體晶粒尺寸的影響見表格。
GM鋼淬火、回火工藝
預(yù)熱溫度/℃ | 淬火溫度/℃ | 冷 卻 | 硬度HRC | 回火溫度/℃ | 回火次數(shù)/次 | 硬度HRC |
800～820 | 1080～1120 | 油冷 | 64～66 | 540～560 | 2 | ≥64 |
淬火溫度對(duì)硬度、殘留奧氏體量和奧氏體晶粒尺寸的影響
淬火溫度/℃ | 1000 | 1040 | 1080 | 1100 | 1120 | 1160 | 1220 | 1260 |
硬度HRC | 60．5 | 62 | 66 | 64．5 | 64 | 62 | 56 | 60 |
殘留奧氏體量 （體積分?jǐn)?shù)，%） | — | 20 | 20．5 | 21 | 28 | 43 | 57 | — |
晶粒尺寸D/um | — | — | — | — | — | 1．0 | 3．0 | 3．8 |
2）回火溫度對(duì)硬度的影響
回火溫度對(duì)GM鋼硬度的影響
回火溫度/℃ | 未回火 | 300 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
硬度HRC | 64 | 58 | 59．5 | 61 | 65 | 63．5 | 61 |
（6）力學(xué)性能
GM鋼的力學(xué)性能
熱處理工藝 | σbb/MPa | αk/(J/cm2) | 斷裂韌度KIC/MPa·m1/2 | σbb/MPa | 硬度HRC |
1080℃油淬，540℃回火2次，每次1h | 4308 | 28.0 | 20.5 | 3300 | 65.5 |
1120℃油淬，540℃回火2次，每次1h | 3396 | 22.1 | 15.5 | 3260 | 66.0 |
*注：進(jìn)一步詳情請(qǐng)致電垂詢,以獲得更多有關(guān)模具選材、模具熱處理工藝及相關(guān)應(yīng)用信息。
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