Cr8Mo2SiV是一种兼具高硬度、耐磨性、良好淬透性与一定红硬性及韧性的冷作模具钢,适用于制造冷冲模、冷镦模、冷挤压模等。
高硬度与耐磨性:经过适当的热处理后,Cr8Mo2SiV模具钢可以达到较高的硬度(一般可达HRC60 - 62),其表面形成的碳化物硬度高,能有效抵抗磨损,适用于制造对耐磨性要求较高的模具。
良好的淬透性:Cr8Mo2SiV的淬透性较好,在较大的截面尺寸下也能获得均匀的硬度分布,这使得模具在制造过程中可以采用较大的尺寸规格,减少了因淬火不均匀而导致的性能差异。
一定的红硬性:在高温环境下,Cr8Mo2SiV模具钢仍能保持一定的硬度和强度,这对于一些需要在高温下工作的模具,如热挤压模具等,具有重要意义。
较好的韧性:虽然其硬度较高,但通过合理的成分设计和热处理工艺,Cr8Mo2SiV模具钢仍能保持一定的韧性,能够在承受较大的冲击载荷时不易发生脆性断裂。
应用领域
冷冲模:用于制造各种冷冲压模具,如冲裁模、弯曲模、拉深模等。在这些模具中,Cr8Mo2SiV模具钢的高硬度和耐磨性能够保证模具在长期的使用过程中保持良好的尺寸精度和表面质量,提高冲压件的质量和生产效率。
冷镦模:在冷镦工艺中,模具需要承受较大的压力和摩擦力,Cr8Mo2SiV模具钢的优异性能能够满足冷镦模的工作要求,提高模具的使用寿命。
冷挤压模:冷挤压模具在工作时会产生大量的热量,且对模具的硬度和耐磨性要求较高。Cr8Mo2SiV模具钢的红硬性和耐磨性使其成为制造冷挤压模具的理想材料。
热处理工艺
球化退火:目的是降低钢的硬度,改善切削加工性能,并为后续的淬火处理做好组织准备。一般将钢加热到Ac1 + 20 - 30℃(Ac1为钢在加热时珠光体开始转变为奥氏体的温度),保温一定时间后,缓慢冷却至500 - 600℃出炉空冷。经过球化退火后,钢的硬度可降低至HB180 - 207。
淬火:淬火温度通常选择在850 - 880℃,保温时间根据模具的有效厚度确定,一般为每25mm厚度保温1小时。淬火介质一般采用油冷,以获得均匀的马氏体组织,提高钢的硬度和强度。淬火后的硬度可达HRC62 - 64。
回火:回火的目的是消除淬火应力,调整钢的硬度和韧性,使其达到最佳的使用性能。回火温度一般在180 - 220℃,保温2 - 3小时后空冷。回火后的硬度可控制在HRC60 - 62,同时具有良好的韧性和耐磨性。
粗加工
铣削加工:使用铣床对下料后的坯料进行粗加工,去除大部分余量,使坯料接近模具的最终形状。铣削时,应选择合适的刀具和切削参数,如刀具材料、刀具直径、切削速度、进给量等,以提高加工效率和表面质量。例如,对于硬度较高的Cr8Mo2SiV模具钢,可选用硬质合金刀具,切削速度可控制在60 - 100m/min,进给量可控制在0.1 - 0.3mm/r。
钻孔加工:根据模具的设计要求,在坯料上钻出所需的孔。钻孔时,要注意选择合适的钻头和冷却润滑液,以防止钻头过热和磨损,保证孔的尺寸精度和表面质量。例如,对于直径较小的孔,可选用高速钢钻头;对于直径较大的孔,可选用硬质合金钻头,并使用乳化液或切削油进行冷却润滑。
精加工
磨削加工:热处理后,模具的硬度和强度提高,但表面粗糙度和尺寸精度可能不满足要求,需进行磨削加工。使用平面磨床、外圆磨床、内圆磨床等对模具的各个表面进行精磨,以达到设计要求的尺寸精度和表面粗糙度。例如,对于要求较高的模具表面,表面粗糙度可控制在Ra0.2 - 0.4μm。磨削时,要选择合适的砂轮和磨削参数,如砂轮粒度、硬度、磨削速度、进给量等,以防止磨削烧伤和裂纹的产生。
电火花加工:对于一些形状复杂、精度要求高且用机械加工方法难以实现的部位,如窄缝、深孔、异形孔等,可采用电火花加工。电火花加工是利用电极与工件之间的脉冲放电产生的电蚀作用来去除材料的,加工过程中要控制好放电参数,如放电电流、放电电压、脉冲宽度、脉冲间隔等,以保证加工精度和表面质量。