9Cr6W3MoV2鋼，又稱GM 鋼，其中C、Cr 的含量只有 Cr12 鋼的一半，大大減低了共晶碳化物不均勻程度，適當增加 W、Mo 和 V 的含量可提高鋼的淬透性、能細化晶粒和強化二次硬化效果，硬度值高於基體鋼及 Cr12 鋼，其抗彎強度高出約 70%，GM鋼其韌性和強度均優於 Cr12 鋼及高速鋼，硬度和耐粘著磨損能力大大優於基體鋼，GM鋼是一種用於製造精密、耐磨、高壽命的冷作模具的新鋼種。
基本介紹
- 中文名：9Cr6W3MoV2鋼
- 外文名：9Cr6W3MoV2 steel
- 學科：材料力學
- 特點：韌性和強度較好
- 別名：GM鋼
- 套用：拉絲模
簡介,基體鋼,性能要求,高強韌性冷作模具鋼,性能最佳化方法,
簡介
9Cr6W3MoV2鋼，是一種高耐磨高強韌性冷作模具鋼，適合製造以磨損為主要失效形式的模具，高耐磨高強韌性冷作模具鋼比 Cr12 鋼具有更好的耐磨性，更長的使用壽命，適合在高速沖床和多工位沖床上使用的冷作模具鋼。
基體鋼
基體鋼是在高速鋼 W18Cr4V 基礎上開發出來的，採用高碳高合金的高速鋼製造冷作模具，熱處理後鋼會中出現大塊狀碳化物，破壞了基體組織的連續性，在衝擊載荷作用下模具發生崩刃現象，導致早期失效。基體鋼是為了提高高速鋼的韌性而研究發展的新鋼種，其成分特點降低 C含量和大幅度減少貴金屬 W的用量，基體鋼被廣泛套用於製造冷擠壓、厚板冷沖和冷鐓模具，特別適用於製造難以變形材料和大型複雜的冷作模具，基體鋼主要有65Nb 鋼和 LD 鋼。
性能要求
冷作模具承受相當大的衝擊載荷並反覆施加，在加工時模具表面瞬時溫度升得很高，隨後又降溫造成溫度反覆循環，如此疲勞，加速疲勞裂紋產生和擴展，模具內部的微裂紋、雜質、
組織缺陷等發生劇變成為裂紋源，裂紋源在疲勞載荷作用下擴展成大裂紋，最終導致模具表面剝落，沖載模崩刃，冷擠壓模和冷鐓模凸模斷裂和凹模破裂。針對這種主要失效形式，要求模具具有良好的抗疲勞性，抗疲勞破壞的能力與其成分、組織狀態、碳化物形態及分布、模具表明粗糙度等有關。
冷作模具頂部承受來自機器的壓力，底部承受來自被加工材料的抗力，在雙重壓力下，當模具本身強度和韌性不足時，造成凸模的折斷、開裂，當冷鐓模、冷擠壓模的材料抗壓、彎曲抗力不足，易出現鐓頭下凹，冷擠壓模變形或孔徑變大而失效，為此要求模具有足夠的強度和韌性，具有抗工作荷載和抗被加工材料的能力，才能使模具有效工作，模具鋼的強度與韌性與鋼的成分和熱處理工藝密切相關。
冷作模具工作時，模具與坯料之間產生強烈的摩擦，長期使用造成模具磨損，再防止模具表面被劃傷或模具變形，影響加工產品的表面質量，為保證模具在工作時保持鋒利的刃口，加工產品表面光滑，冷作模具要求具有高硬度和高耐磨性，高硬度和高耐磨性與鋼中的碳含量及熱處理工藝等有關。
高強韌性冷作模具鋼
高強韌性冷作模具鋼為中碳高合金鋼，其主要發展趨勢是降低高 Cr12 鋼中碳含量，以減少碳化物偏析，提高鋼的韌性；與此同時提高 W、M、V 等的含量以形成高硬度碳化物以提高耐磨性。我國主要研製的高韌性、高耐磨性冷作模具鋼有 LD 鋼、GM 鋼、ER5 鋼等。典型鋼種為 7Cr7Mo2V2Si（LD）鋼具有高強韌性，在具有較高韌度的情況下，其抗壓、抗彎和耐磨性也較好，適用於高衝擊載荷下的冷擠、冷鐓模及高強度螺栓的滾絲模等。Cr12Mo V 鋼，模具壽命有大的提高，其常用淬火溫度為（1100~1120）℃，回火溫度為 530~550℃，硬度可達（62~64）HRC。其他鋼號有 6W6Mo5Cr4V、CG2、65Nb、、SLD10。此類模具鋼是綜合性質優良的重載冷作模具鋼，適用於冷擠壓模、冷沖模、冷鐓模及高強度螺栓的滾絲模等。
性能最佳化方法
預先熱處理最佳化
在預先熱處理階段中普遍採用的退火、正火正在有針對性的進行方法最佳化。某些合金模具鋼，原來普通採用的球化退火方法或等溫球化退火方法，現改為調質處理，或者超細化處理，某些還可以結合鍛造工藝，在鍛後餘熱淬火後再回火處理，可以進一步提高冷作模具鋼的使用壽命。
表面熱處理
表面熱處理最佳化方法可以根據冷作模具鋼的工作環境和要求進行選擇，主要有鍍層處理（如鍍 Cr、Ni-P 鍍）滲氮、碳氮共滲、多元共滲、滲硼、物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）等表面強化處理。該方法可以提高冷作模具鋼的耐磨性、抗咬合性抗衝擊性和熱穩定性等。其中，物理氣相沉積、化學氣相沉積的各種性能都優於其他表面強化方法。滲硼後的硬度會有明顯提高，能達到和物理氣相沉積、化學氣相沉積的類似效果。而鍍層處理的抗衝擊性、抗剝落性和抗變形開裂性的程度稍低於其他方法。滲氮、碳氮共滲、多元共滲的各種性能指標中除抗衝擊性一般，其他性能均較好。
