9CrWMn鋼的主要特性及熱處理工藝
9CrWMn鋼是在T9A 鋼基礎(chǔ)上加入Cr、W、Mn 元素的鉻錳合金鋼。Cr、Mn 元素主要是提高淬透性,強(qiáng)化基體組織,改善回火穩(wěn)定性。溶入Fe3C中形成復(fù)合( Fe、Cr、Mn)3C 可提高其硬度與耐磨性。W 元素形成W的碳化物,增加硬度與耐磨性;也阻止奧氏體晶粒長大,細(xì)化晶粒,提高鋼的強(qiáng)韌性。W 固溶入基體也強(qiáng)化基體組織,提高鋼的回火穩(wěn)定性,并能消除回火脆性。由于三種元素的共同作用,它的C 曲線呈兩個(gè)鼻子。由于三種元素降低馬氏體相變點(diǎn)MS,淬火后殘余奧氏體較多,淬火變形相應(yīng)較小。9CrWMn 鋼常用于制造截面尺寸不大而形狀較復(fù)雜的高精度的冷沖模。制作薄板沖壓摸、裝飾壓花模、要求變形小,長而形狀復(fù)雜的切削刀具,如拉刀、長絲錐、長鉸刀、專用銑刀、整體淬硬型塑料模具、熱固性塑料成形摸等。
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):
0.85 ~ 0.95 C;0.90 ~ 1.20 Mn;0.50 ~ 0.80 W;0.50 ~ 0.80 Cr;≤0.040 Si;≤0.030 P;≤0.030 S;允許殘余含量≤0.25 Ni;允許殘余含量≤0.30 Cu。
熱處理工藝:
不完全退火:770 ~ 790 ℃( 在Ac1 ~ Accm之間) ,保溫后隨爐冷卻至500 ℃以下出爐空冷,硬度187 ~ 228 HBS。
等溫球化退火:780 ~ 800 ℃保溫2 ~ 4 h,再670 ~ 720 ℃( 在Ac1 ~ Accm之間) 保溫2 ~ 4 h左右,以≤50 ℃ /h 冷速冷卻到500 ℃出爐空冷,硬度197 ~ 241 HBS。等溫溫度應(yīng)低于Ar20 ℃,獲得粒狀珠光體組織。
一般退火:780 ~ 800 ℃,4 ~ 6 h,以≤50 ℃ /h,冷卻到550 ℃出爐,空冷。
淬火:650 ℃預(yù)熱,820 ~840 ℃( Ac1 ~ Accm之間) 保溫后油冷至室溫,硬度64 ~ 66 HRC。
下貝氏體等溫淬火:820 ~ 840 ℃保溫后,在260 ~ 300 ℃硝鹽浴中等溫,出浴空冷,硬度54 ~ 60 HRC。等溫淬火組織為下貝氏體+ 碳化物+ 少量馬氏體+ 極少量殘余奧氏體,淬火變形很小,強(qiáng)度高,韌性好。
回火:150 ~ 200 ℃保溫2 h,爐冷,硬度61 ~ 65 HRC,要硬度取下限,要韌性取上限。
調(diào)質(zhì)淬火:1050 ℃,在200 ℃的油槽中冷卻;回火: 680 ~ 700 ℃,保溫后爐冷至室溫。高溫淬火可以消除碳化物的缺陷,高溫回火得到細(xì)小的回火索氏體,為再淬火做組織準(zhǔn)備,在改善韌性的同時(shí),提高強(qiáng)度。
鍛造:9CrWMn 鋼有一些裂紋敏感性,不宜迅速加熱,最好在650 ~ 750 ℃預(yù)熱一次,加熱溫度為1130 ~ 1150 ℃,始鍛溫度1050 ~ 1100 ℃,終鍛溫度應(yīng)大于800 ~ 850 ℃,鍛后空冷至650 ~ 700 ℃,在砂中或坑中冷卻。鋼錠鍛造時(shí)取上限溫度。
9CrWMn 鋼的臨界溫度為:Ac1 750 ℃,Accm 900 ℃,Ar 1700 ℃,Ms 205 ℃。
出廠狀態(tài):以退火狀態(tài)交貨。