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高速钢基体钢具有相当于正常淬火高速工具钢的基本成份.并允许钢中保留5%左右的过剩碳化物,另外再适当增加或减少某些元素的含量。此类钢有效地解决了高速钢碳化物不均匀分布和韧性较差的问题,钢的抗弯强度、韧性、塑性和疲劳抗力高于高速钢,但耐磨性低于高速钢,用于制造要求高强度和韧性的冷挤压、冷冲、冷镦等模具。由于高速钢基体钢的红硬性好,所以也用于制造热作模具。国内研制的高速钢基体钢有:65Cr4W3Mo2VNb(简称65Nb)、60Cr4Mo3Ni2WV(代号CG-2)、5Cr4Mo3SiMnVA1(代号O12A1)、65W8Cr4VTi(代号LMI)、65Cr5Mo3W2VSiTi(代号LMZ)等。
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通常接冷作模具的使用条件,可以将钢种选择分为以下四种情况:尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。例如.小冲头,剪落钢板的剪刀等可选用T7A、T8A、T10A、T12A等碳素工具钢制造。这类钢的优点是;可加工性好、价格便宜、来源容易。但其缺点是:淬透性低、耐磨性差、淬火变形大。因此,只适于制造一些尺寸小、形状简单、轻负荷的工具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷像模等。尺寸大、形状复杂、轻负荷的冷作模具。常用的钢种有9SiCr、CrWMn、GCr15及9Mn2V等低合金刃具钢。这些钢在油中的淬透直径大体上可达40mm以上。其中9Mn2V钢是我国近年来发展的一种不含Cr的冷作模具用钢.可代替或部分代替含Cr的钢。
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7CrSiMnMoV,代号CH,在820~1000℃淬火,可获得HRC60以上的硬度,是一种空淬微变形钢,可以火焰加热空冷淬硬。该钢的耐磨性尽管比Cr12MoV差,但比9Mn2V和T10A好;抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V;热处理后的变形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性,可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具,如冲孔凸模、中薄钢板(2~5mm厚)的修边落料模等。由于该钢可以采用火焰加热空冷淬硬,所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。6CrMnNiMoVSi,代号GD,较CH钢增加了0.85%左右的Ni,进一步强韧化了基体。该钢的淬火温度范围较宽,淬透性好,也可火焰加热空冷淬火,具有良好的强韧性。当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时,模具寿命较高。
塑料模具钢的开发情况塑料模具钢是国内发展得较滞后,到目前为止仍未成完整系列的钢种。在九十年代之前,国内常用的塑料模具钢仍然是0.4~0.6%碳的碳素结构钢,如45#和40Cr,另外再以T10A、Gcrl5、CrWMn、5CrNiMO、5CrMnMo、Cr12、Crl2MoV等作补充。国内先后开发了十余种新型塑料模具钢。预硬化型塑料模具钢为避免大、中型精密塑料模具热处理后变形,模具的精度和使用性能,相继研制开发了预硬化型塑料模具钢。此类钢一般是中碳低合金钢,在调质(HRC3O-40)后切削加工成型,然后直接投入使用,主要用于制造复杂、精密和长寿命的大、中型塑料模具。