材料的特性
7Cr7Mo2V2Si鋼代號(hào)LD、LD1,是國(guó)內(nèi)研制的新型高強(qiáng)韌特種耐磨冷沖模具鋼,按其用途取“冷鐓”(Leng Dun)兩個(gè)漢語(yǔ)熱門拼音字頭為其代號(hào),LD原為系列牌號(hào),分LD1、LD2等,但在實(shí)際應(yīng)用中以LD1為最佳,其余較少推廣應(yīng)用,故仍用LD代號(hào)表示。該鋼在保持較高韌性的情況下,其抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、耐磨性等較65Nb鋼優(yōu)良,并在JB/T 6058-1992標(biāo)準(zhǔn)推薦了該牌號(hào)。
該鋼最初是針對(duì)冷鐓模具而研制的。其碳含量低于G.Steven推薦的“平衡碳”規(guī)律,使鋼在具有較高的硬度、強(qiáng)度和良好的耐磨性;加入一定量的Si,以強(qiáng)化基體,提高耐回火性。LD鋼在1100℃淬火、570℃回火后的組織為回火馬氏體+殘留碳化物。該鋼退火軟化性很好。
LD鋼具有強(qiáng)度高、韌性好、耐磨損、工藝性能優(yōu)良、熱處理溫度范圍廣、變形小等特點(diǎn)。
LD鋼的碳化物不均勻性與Cr12MoV鋼比較,在直徑小于60mm時(shí),一般為2~3級(jí),比Cr12MoV鋼要好。但當(dāng)鋼材直徑大于60mm時(shí),碳化物偏析也較嚴(yán)重。如φ120mm的棒料碳化物的不均勻度為5~6級(jí)。因此,對(duì)于使用中受力較復(fù)雜的模具,必須進(jìn)行三鐓三拔,使其碳化物的不均勻性得到改善。該鋼可鍛性良好,易緩慢加熱,加熱溫度不宜過高。
供貨狀態(tài)
退火態(tài)。
化學(xué)成分
該鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)):C0.70%~0.80%、Si0.70%~1.20%、Mn≤0.40%、Cr6.50%~7.50%、Mo2.00%~2.50%。
熱加工規(guī)范
加熱溫度1130℃,開始溫度1100~1120℃,終止溫度≥850℃。
熱加工后應(yīng)保溫緩冷,可放入草木灰或干砂中,以防開裂。
普通退火規(guī)范
退火溫度(820±10)℃,保溫2h,空冷。退火硬度180HBW左右。
球化退火規(guī)范
退火溫度(820±10)℃,保溫2h,以30℃/h的冷速(750±10)℃,保溫4~5h,再爐冷至<500℃,空冷。
淬火、回火規(guī)范
預(yù)熱溫度850℃,按1min/mm計(jì)算保溫時(shí)間,升至淬火溫度1100~1150℃,按25~30s/mm保溫,油冷。
回火溫度530℃~570℃,回火2~3次,每次1~2h,硬度57~63HRC。
改進(jìn)型淬火、回火規(guī)范
1080℃加熱淬油,300~400℃左右出油空冷;350~450℃×2h硝鹽爐回火,再540℃×1h×3次回火。
分級(jí)淬火+深冷處理規(guī)范
經(jīng)1170~1100℃加熱,淬火615℃鹽浴中分級(jí)卻淬火,空冷,再經(jīng)-196℃×1~2h×3深冷處理,最后經(jīng)570℃×2h×3次回火處理。
典型應(yīng)用舉例
1、螺栓冷鐓光沖模比Cr12MoV鋼提高使用壽命4倍以上,螺栓冷鐓切邊模比Cr12MoV鋼提高使用壽命5.4倍,螺母冷鐓壓球模比Cr12MoV鋼提高使用壽命16倍,螺母冷鐓六角沖頭比60Si2Mn鋼提高使用壽命14倍。
2、自行車中軸碗冷擠壓模比W18Cr4V鋼提高使用壽命8~10倍,套筒扳手冷擠壓沖頭比W6Mo5Cr4V2鋼提高使用壽命4~5倍,內(nèi)六角螺栓三序沖頭比W18Cr4V鋼提高使用壽命4倍,軸承圈打字沖模比GCr15鋼提高使用壽命8~9倍,汽車板彈簧沖孔模Cr12MoV鋼提高使用壽命6.4倍。
3、厚度8mm重型鋼板網(wǎng)沖刀比W18Cr4V鋼提高使用壽命2.5倍。
4、彈簧鋼擋圈冷沖模比Cr12鋼提高使用壽命9倍,不銹鋼擋圈冷沖模比Cr12鋼提高合用壽命10倍以上。
5、螺紋滾絲模比Cr12MoV鋼提高使用壽命2倍,比9CrSi鋼提高使用壽命4倍。
6、電機(jī)硅鋼片沖模比Cr12MoV鋼提高使用壽命2倍。
7、手表殼冷沖模比Cr12鋼提高使用壽命5倍。
8、高韌性高耐磨性冷作模具鋼,強(qiáng)韌耐磨鋼,使用壽命一般比Cr12MoV鋼提高4~5倍。
9、在飛機(jī)、汽車、軸承、標(biāo)準(zhǔn)件、電動(dòng)機(jī)、電器、無線電、自行車、縫紉機(jī)、洗衣機(jī)、電視機(jī)、手表、電表、水表、鏈條、五金工具和日用五金等行業(yè)的冷鍛、冷抗、冷沖、冷和冷彎等各類冷作模具中使用,使用壽命比別W18Cr4V、Cr12、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、CrWMn、GCr15、60Si2Mn和T10A等鋼提高數(shù)倍至數(shù)十倍。
10、適用于要求在強(qiáng)韌性及高沖擊載荷下工作的冷鐓、冷沖模具等,特別適用于標(biāo)準(zhǔn)和鋼球的冷鐓模具及汽車彈簧鋼板的沖孔、沖頭。
11、該鋼冷擠壓凸模的低溫淬火:按常規(guī)工藝1100~1150℃加熱淬火處理后,使用壽命僅0.3萬~0.4萬次。改用1050℃×25min鹽浴加熱,油冷卻,并經(jīng)200℃×2.5h回火后,獲得板條馬氏體+彌散碳化物組織,硬度為60~61HRC,使用壽命提高到2萬次。
12、該鋼已被廣泛應(yīng)用于制作冷鍛、冷沖、冷壓、冷彎等承受沖擊、彎曲應(yīng)力較大,又要求耐磨損的各類冷作模具。
13、LD鋼經(jīng)分級(jí)淬火+深冷處理,模具使壽命提高0.5~1倍。
14、采用改進(jìn)型淬火、回火規(guī)范,LD鋼切模使用壽命1萬件提高到2萬~3萬件。