9SiCr鋼是低合金刃具用鋼,但也常常制作冷作模具零件,效果很好。它比鉻鋼(Cr2或9Cr2)有更高的淬透性和淬硬性并且有較高的回火穩(wěn)定性。適合分級淬火或等溫淬火。該鋼最早引自前蘇聯(lián)的9XC,過去曾稱作9CrSi鋼。成分和性能與9XC完全一樣。在我國已有很長的應(yīng)用歷史。外國同類鋼號僅有德國的90CrSi5瑞典的2092和SR1855,DF-1。其他國家未見有相似鋼號。該鋼可作多種形狀復(fù)雜,變形要求小的冷作模具零件。

中文名

9SiCr

外文名

GB/T 1299—2000

產(chǎn)地

重鋼、寶鋼等

材料名稱

合金工具鋼

交貨狀態(tài)

熱軋、冷軋,一般退火狀態(tài)交貨

交貨規(guī)格

熱軋2.5~50MM(板),冷軋1.5~2.5MM(帶)

參考牌號

德國 DIN 標(biāo)準(zhǔn)材料編號 1.2067、德國DIN 標(biāo)準(zhǔn)牌號 100Cr6、中國 GB 標(biāo)準(zhǔn)牌號9SiCr、英國 BS 標(biāo)準(zhǔn)牌號 BL3、法國 AFN0R 標(biāo)準(zhǔn)牌號 Y100C6、西班牙 UNE 標(biāo)準(zhǔn)牌號100Cr6、美國 AISI/SAE 標(biāo)準(zhǔn)牌號 L3、俄羅斯 r0CT 標(biāo)準(zhǔn)牌號 9XC、瑞典 SS 標(biāo)準(zhǔn)牌號2092。

物理特性

高碳合金工具鋼,韌性較好,具有較好的回火穩(wěn)定性,熱處理時變形小。該鋼中碳化物分布均勻,不易析出碳化物網(wǎng),并易于正火消除,通過正火可以消除網(wǎng)狀以及粗片碳化物組織。但是抗壓強(qiáng)度和耐磨性不足,加工性較差。該鋼的表面殘余含碳量為0.6%—0.7%的脫碳層時,由于碳化物的減少使得表面層的過熱敏感性增大。經(jīng)正常加熱淬火以后表面硬度仍可以達(dá)到60—62HRC,但其抗彎強(qiáng)度卻下降40%—50%。表面層晶粒度達(dá)到7級,心部為10級。

該鋼鍛造性能良好,由于易脫碳,需要在中性氣氛或者保護(hù)氣氛爐中加熱。施以鍛熱調(diào)質(zhì)處理,可以獲得細(xì)密的回火索氏體組織,簡化工藝,省時節(jié)電,既有良好的切削加工性能,又有理想的余熱處理組織。

模具鋼

該鋼受熱軟化溫度為320℃,淬透性比鉻鋼好,油淬淬硬性深度40—50mm。該鋼零保溫淬火韌化工藝,可以消除搓絲=板因常規(guī)淬火加熱氧化脫碳造成的早期失效,不均勻奧氏體修或可以細(xì)化馬氏體,搓火后得到隱晶馬氏體或者細(xì)針狀馬氏體,這種組織強(qiáng)韌性好。

9SiCr量具刃具用鋼,是常用的低合金工具鋼,具有較高的淬透性和淬硬性,以及較高的回火穩(wěn)定性。

二 更多運(yùn)用舉例:

1 該鋼用作沖制料厚≥3mm的沖裁模具中形狀復(fù)雜的凸模 凹模 鑲塊,做凸模時建議硬度58—62HRC,做凹模是建議60—64HRC。

2批量軟料中厚板沖裁模常用9SiCr等鋼。

3 用于滾絲模好,經(jīng)超細(xì)化預(yù)處理后,服役期壽命提高一倍,

4 該鋼制M50×2搓絲板采用鍛熱調(diào)質(zhì)預(yù)處理索氏體組織與淬火馬氏體比較接近,加之“薄殼淬火”,壽命提高2—3倍。

5 載荷輕或者小批量生產(chǎn)用冷鐓模

6 該鋼用于較精密復(fù)雜的模具。

7 該鋼用于下料模,沖頭,壓花模。

8 用于高強(qiáng)度的冷作模具鋼。

9 用于鋁件冷擠壓模,做凸模時建議硬度為60—62HRC。

10 齒輪沖模,剪刀以及冷軋錕。

11 是各種沖剪工具精壓膜,冷鐓模的基本材料。

12 適用用耐磨性高切削不劇烈且變形小刀具,如板牙 絲錐 鉆頭 鉸刀 齒輪銑刀拉刀等。

13 經(jīng)深冷處理的凸模, 其使用壽命從常規(guī)熱處理的0.5萬件提高到1.5萬件。

14 該鋼可用于頂出桿等。

15 主要用于制造尺寸較大、形狀較復(fù)雜和精度較高的塑料模。

16 9SiCr鋼20mm×60mm×1050mm剪刀片, 經(jīng)等溫淬火+回火后, 硬度57 ~60HRC, 通過冷校直以及夾具夾緊回火, 可使彎曲變形量控制在≤0.35mm

產(chǎn)品應(yīng)用

9SiCr合金工具鋼可用于制造形狀復(fù)雜、變形小、耐磨性高、低速切削的工具,如鉆頭、螺紋工具、鉸刀、板牙、絲錐、搓絲板和滾絲輪等。(塑料模具鋼時,可用于頂出桿,制造尺寸加大,形狀復(fù)雜和精度要求高的塑料膜。

化學(xué)成分

●化學(xué)成份:

碳 C :0.85~0.95

硅 Si:1.20~1.60

錳 Mn:0.30~0.60

硫 S :≤0.030

磷 P :≤0.030

鉻 Cr:0.95~1.25

鎳 Ni:允許殘余含量≤0.25

9SiCr

銅 Cu:允許殘余含量≤0.30

力學(xué)性能

●力學(xué)性能:

9SiCr

硬度:退火,241~197HB,壓痕直徑3.9~4.3mm;187~229HB(制造螺紋工具用);淬火,≥62HRC

熱學(xué)工藝

●熱處理規(guī)范及金相組織:

熱處理規(guī)范:試樣淬火820~860℃,油冷。

●交貨狀態(tài):鋼材以退火狀態(tài)交貨。

●臨界點(diǎn)溫度 (近似值)

Ac1 =770°C 、 Ar1 =730℃、 Accm =870°C。

●熱加工規(guī)范

需在中性氣氛或保護(hù)氣氛爐中加熱, 預(yù)熱溫度第一次 700 ~80O°C, 保溫時間 1. 0 ~1.5h, 第二次850~900°C, 保溫時間2min/mm, 保溫后以≤100℃的加熱速度升溫至1100~1150℃, 保溫時間 1.0~1.5min/mn。在加熱過程中應(yīng)勤翻動坯料, 均勻受熱,充分透燒。開鍛溫度 1050~1100°C, 反復(fù)進(jìn)行雙十字變向鐓撥鍛造, 鍛后合金碳化物等級≤2級。

● 鍛熱調(diào)質(zhì)處理規(guī)范

900℃高溫余熱油淬, 接著進(jìn)行 700~720°C高溫回火,硬度達(dá) 200~220HBW, 可代替鍛后球化等溫退火。

●正火規(guī)范

正火溫度 900 ~920°C. 保溫時間: 鹽浴爐 25 ~30s/mm, 空冷爐 70 ~90s/mm, 空冷, 硬度 321~415HBW。

●成批等溫球化退火規(guī)范

790 ~810°C ×2 ~3h, 爐冷, 700 ~720°C ×3 ~4h, 硬度≤229HBW, 珠光體組織2~5 級, 網(wǎng)狀碳化物等級≤2 級。

●球化退火規(guī)范

790 ~810℃×2 ~4h, 爐泠, 700 ~720℃×3 ~4h, 以.≤30°C/h的冷卻速度, 緩慢爐冷到500~600℃, 出爐空冷, 硬度 179 ~241HBW。

●冷壓毛坯普通軟化規(guī)范

軟化溫度(820±10)℃, 保溫 3 -4h, 再以15℃/h的冷卻速度冷至≤650℃, 出爐空冷。

●冷壓毛坯等溫球化軟化規(guī)范

(820±10)°C ×3 ~4h, (720±10)℃×6-8h, 再緩冷至≤600℃, 出爐空泠。

處理前硬度≤241HBW, 處理后硬度≤217HBW。

●調(diào)質(zhì)處理規(guī)范

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

●油韌處理規(guī)范

將鋼補(bǔ)充加熱到 330°C 以后, 再以≤30℃/h的冷卻速度降溫到 630℃, 出爐油泠.

硬度 93 ~94HRB, 不破斷扭轉(zhuǎn)角 345°, 以提高鋼的韌性。

●普通淬火、回火規(guī)范

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

2) 淬火溫度隨850 ~870℃ , 油冷, 硬度62 -65HRC, 回火溫度140 ~160, 硬度 62 ~65HRC。

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

4) 預(yù)熱溫度 450 ~500°C , 淬火溫度 870 ~880°C , 油冷, 回火溫度 180 ~200°C , 保溫2h, 硬度 59 ~62HRC。

●等溫淬火規(guī)范

淬火溫度 850 ~ 860°C, 等溫溫度 240 ~260°C, 硝鹽冷卻介質(zhì) (質(zhì)量分?jǐn)?shù)):NaN0250% +KN0250%, 冷至室溫, 清洗后進(jìn)行校直, 迸行 300 ~320°C ×1.5 ~2h 回火(夾具夾緊回火)。

●零保溫淬火、回火規(guī)范

預(yù)熱溫度 450 ~500°C , 奧氏體化溫度 870 ~ 880℃ , 不保溫, 冷卻介質(zhì)溫度180 ~190°C . 在硝鹽浴中冷卻數(shù)分鐘, 回火溫度 240 ~260℃, 回火時間 2h。

● 深冷處理規(guī)范

淬火溫度 870°C, 200°C ×1h 回火, 再迸行深冷處理: -196°C ×10h。

物理性能

9SiCr鋼的臨界溫度示于表2-11-2,密度為7.80t/m3;矯頑力Hc為 795.8A/m;飽和磁感Bs為1.78~1.82T。

表2-11-2 9SiCr鋼的臨界溫度

臨界點(diǎn)Ac1AcmAr1
溫度(近似值)/℃770870730

鋼材規(guī)格

鋼材牌號 圓鋼

9SiCr國產(chǎn)合金工具鋼材 ∮45

9SiCr國產(chǎn)合金工具鋼材 ∮50

9SiCr國產(chǎn)合金工具鋼材 ∮55

9SiCr國產(chǎn)合金工具鋼材 ∮60

9SiCr國產(chǎn)合金工具鋼材 ∮65