模具钢 9SiCr 宝钢

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9SiCr钢是低合金刃具用钢，但也常常制作冷作模具零件，效果很好。它比铬钢（Cr2或9Cr2）有更高的淬透性和淬硬性并且有较高的回火稳定性。适合分级淬火或等温淬火。该钢*早引自前苏联的9XC，过去曾称作9CrSi钢。成分和性能与9XC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瑞典的2092和SR1855，DF-1。其他国家未见有相似钢号。该钢可作多种形状复杂，变形要求小的冷作模具零件。

　　参考牌号

　　德国 DIN 标准材料编号 1.2067、德国DIN 标准牌号 100Cr6、中国 GB 标准牌号9SiCr、英国 BS 标准牌号 BL3、法国 AFN0R 标准牌号 Y100C6、西班牙 UNE 标准牌号100Cr6、美国 AISI/SAE 标准牌号 L3、俄罗斯 r0CT 标准牌号 9XC、瑞典 SS 标准牌号2092。[1]

　　物理特性

　　高碳合金工具钢，韧性较好，具有较好的回火稳定性，热处理时变形小。该钢中碳化物分布均匀，不易析出碳化物网，并易于正火消除，通过正火可以消除网状以及粗片碳化物组织。但是抗压强度和耐磨性不足，加工性较差。该钢的表面残余含碳量为0.6%—0.7%的脱碳层时，由于碳化物的减少使得表面层的过热敏感性增大。经正常加热淬火以后表面硬度仍可以达到60—62HRC，但其抗弯强度却下降40%—50%。表面层晶粒度达到7级，心部为10级。

　　该钢锻造性能良好，由于易脱碳，需要在中性气氛或者保护气氛炉中加热。施以锻热调质处理，可以获得细密的回火索氏体组织，简化工艺，省时节电，既有良好的切削加工性能，又有理想的余热处理组织。

　　该钢受热软化温度为320℃，淬透性比铬钢好，油淬淬硬性深度40—50mm。该钢零保温淬火韧化工艺，可以消除搓丝=板因常规淬火加热氧化脱碳造成的早期失效，不均匀奥氏体修或可以细化马氏体，搓火后得到隐晶马氏体或者细针状马氏体，这种组织强韧性好。

　　9SiCr量具刃具用钢，是常用的低合金工具钢，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较高的回火稳定性。

　　产品应用

　　9SiCr合金工具钢可用于制造形状复杂、变形小、耐磨性高、低速切削的工具，如钻头、螺纹工具、铰刀、板牙、丝锥、搓丝板和滚丝轮等。（塑料模具钢时，可用于顶出杆，制造尺寸加大，形状复杂和精度要求高的塑料膜。

　　化学成份：

　　碳 C ：0.85～0.95

　　硅 Si：1.20～1.60

　　锰 Mn：0.30～0.60

　　硫 S ：≤0.030

　　磷 P ：≤0.030

　　铬 Cr：0.95～1.25

　　镍 Ni：允许残余含量≤0.25

　　铜 Cu：允许残余含量≤0.30

　　力学性能：

　　硬度 ：退火，241～197HB,压痕直径3.9～4.3mm;187～229HB(制造螺纹工具用);淬火，≥62HRC

　　热学工艺

　　热处理规范及金相组织：

　　热处理规范：试样淬火820～860℃,油冷。

　　交货状态：钢材以退火状态交货。

　　临界点温度 (近似值)

　　Ac1 =770°C 、 Ar1 =730℃、 Accm =870°C。

　　热加工规范

　　需在中性气氛或保护气氛炉中加热， 预热温度第一次 700 ~80O°C, 保温时间 1. 0 ~1.5h, 第二次850~900°C, 保温时间2min/mm, 保温后以≤100℃的加热速度升温至1100~1150℃, 保温时间 1.0~1.5min/mn。在加热过程中应勤翻动坯料， 均匀受热，充分透烧。开锻温度 1050~1100°C, 反复进行双十字变向镦拨锻造， 锻后合金碳化物等级≤2级。

　　锻热调质处理规范

　　900℃高温余热油淬， 接着进行 700~720°C高温回火，硬度达 200~220HBW, 可代替锻后球化等温退火。

　　正火规范

　　正火温度 900 ~920°C. 保温时间： 盐浴炉 25 ~30s/mm, 空冷炉 70 ~90s/mm, 空冷， 硬度 321~415HBW。

　　成批等温球化退火规范

　　790 ~810°C ×2 ~3h, 炉冷， 700 ~720°C ×3 ~4h, 硬度≤229HBW, 珠光体组织2~5 级， 网状碳化物等级≤2 级。

　　球化退火规范

　　790 ~810℃×2 ~4h, 炉泠， 700 ~720℃×3 ~4h, 以。≤30°C/h的冷却速度， 缓慢炉冷到500~600℃, 出炉空冷， 硬度 179 ~241HBW。

　　冷压毛坯普通软化规范

　　软化温度(820±10)℃, 保温 3 -4h, 再以15℃/h的冷却速度冷至≤650℃, 出炉空冷。

　　冷压毛坯等温球化软化规范

　　(820±10)°C ×3 ~4h, (720±10)℃×6-8h, 再缓冷至≤600℃, 出炉空泠。

　　处理前硬度≤241HBW, 处理后硬度≤217HBW。

　　调质处理规范

　　淬火温度 880~890°c, 油冷， 回火温度 680~700°C, 硬度 197 ~229HBW。

　　油韧处理规范

　　将钢补充加热到 330°C 以后， 再以≤30℃/h的冷却速度降温到 630℃, 出炉油泠。

　　硬度 93 ~94HRB, 不破断扭转角 345°, 以提高钢的韧性。

　　普通淬火、回火规范

　　1) 淬火温度830 ~860°C , 油冷， 硬度 62 ~64HRC, 回火温度 150 ~200°C, 硬度61~63HRC。 '

　　2) 淬火温度随850 ~870℃ , 油冷， 硬度62 -65HRC, 回火温度140 ~160, 硬度 62 ~65HRC。

　　3) 淬火温度850 ~870°C , 油冷， 硬度62 -65HRC, 回火温度160 ~ 180°C, 硬度61-63HRC。

　　4) 预热温度 450 ~500°C , 淬火温度 870 ~880°C , 油冷， 回火温度 180 ~200°C , 保温2h, 硬度 59 ~62HRC。

　　等温淬火规范

　　淬火温度 850 ~ 860°C, 等温温度 240 ~260°C, 硝盐冷却介质 (质量分数):NaN0250% +KN0250%, 冷至室温， 清洗后进行校直， 迸行 300 ~320°C ×1.5 ~2h 回火(夹具夹紧回火)。

　　零保温淬火、回火规范

　　预热温度 450 ~500°C , 奥氏体化温度 870 ~ 880℃ , 不保温， 冷却介质温度180 ~190°C . 在硝盐浴中冷却数分钟， 回火温度 240 ~260℃, 回火时间 2h。

　　深冷处理规范

　　淬火温度 870°C, 200°C ×1h 回火， 再迸行深冷处理： -196°C ×10h。