6Cr4W3MoVNb(65Nb)模具鋼

6Cr4W3MoVNb(65Nb)模具鋼是一種含鈮基體鋼。鋼中合金元素Cr、W、Mo、V的含量設計取自淬火態的W6Mo5Cr4V3高速鋼的基體成分,合金元素在模具納中的作用與高速鋼中相似。

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介紹

鋼種還加入少量強化碳化物形成元素鈮,與鋼種的碳形成高穩定性的NbC,阻止淬火加熱時奧氏體晶粒的長大。與不含Nb模具鋼比較,艾詩緹晶粒細化溫度提高40~50℃,Nb還部分溶解於Cr、W、Mo、V的碳化物中,增強器穩定性,使淬火後集體的含碳量降低,顯著提高鋼的強韌性,並改善模具鋼的工藝性能。65Nb模具鋼化學成分見下表。

力學性能

65Nb模具鋼具有較高的強韌性,其韌性比母體告訴W6Mo5Cr4V2和高碳高鉻模具鋼都有較大幅度的提高,在壓力低於2450MPa的冷擠模、冷鐓模上套用時,使用壽命比高速模具鋼和高碳高鉻模具鋼成倍提高。但在壓力超過2450MPa的模具上套用,並要求有高耐磨性的情況下,65Nb模具鋼的抗壓屈服強度和耐磨性均顯得不足。

工藝性能

鍛造工藝

65Nb模具鋼屬萊式體模具鋼,要進行鍛造。65Nb模具鋼的鍛造性能良好,但應緩慢加熱保證燒透。鍛造加熱溫度1120~1150℃,始鍛溫度1100℃,終鍛溫度850~900℃,緩冷。
為使原有帶狀碳化物和網狀碳化物破碎、細化、分布均勻,對於鐓坯尤其是大規格坯料,應進行改鍛後反覆鐓拔;對於帶刃口的模具,如切邊模,經反覆鐓拔後基本上克服了刃口剝落現象,壽命比僅經拔長的模具提高了4~5倍。

退火工藝

65Nb模具鋼的退火工藝有常規球化退火和等溫球化退火兩種,常規化退火工藝為800℃加熱3~4h,緩慢冷卻到500℃出爐;等溫球化退火工藝為860℃加熱3~4h,冷到740℃等溫5~6h,爐冷到500℃出爐,退火後硬度為217HBS。如將等溫時間由6h延長到9h,則硬度進一步降低到187HBS,可以採用冷擠壓成型,這是65Nb模具鋼的最大優點。

淬火、回火工藝

65Nb模具鋼的淬火溫度為1080~1180℃,淬火加熱時間應保證碳化物充分溶解並均勻化,同時不使晶粒長大,在鹽浴爐中加熱係數以15~20s/mm為宜。根據模具形狀和對變形的要求,冷卻方式可採用油冷、油淬-空冷和分級淬火等。65Nb模具鋼一般採用二次回火,回火溫度範圍為520~560℃。
不同溫度淬火,又經過不同溫度二次回火的硬度值,在回火過程中均會有二次硬化現象,硬度峰值出現在520~540℃,並隨淬火溫度的升高而增強。

套用範圍

65Nb模具鋼是一種高強韌性冷熱兼用模具鋼,廣泛用於製作各類冷作模具,特別適用於負責、大型或難變形金屬的冷擠壓模具和受衝擊負荷較大的冷鍛模具,有時也用於熱作模具,但以冷作模具為主。65Nb模具鋼還可燃用於鋼鐵材料的溫熱模具。由於65Nb模具鋼抗壓強度和耐磨性不足,不能用於擠壓2500MPa的鋼鐵材料擠壓模具及要求高耐磨的模具。

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