A2模具鋼

A2熱處理後硬度高於SKD11，高溫（500-520℃）回火後可達60-62HRC高硬度，在強度方面超過SKD11。

基本介紹

• 中文名：A2模具鋼
• 牌號：A2
• 類別：模具鋼
• 特點：韌性度是SKD11的兩倍

A2介紹

2、 韌性度是SKD11的兩倍。A2的韌性在冷作模具鋼中較為突出，因此，用A2製造的很少出現裂紋和崩裂，大大提高了使用壽命。

3、 線切割加工後的殘餘應力，經高溫回火減少了殘餘應力。因此，大型模具和要求精密之模具線上切割加工後的裂紋和變形得到抑制。

4、 切削性超過SKD11。A2的切削性優於SDK11。因此，使用A2可增加模具壽命和減少加工工序。 用途：沖栽模具/冷作成型模具/冷拉模具/成型軋輥/沖頭/線切割加工的精密沖裁及各種用途衝壓模/難加工材料的塑性變形用具。

實用特性:

(1)被切削性，被研磨性良好。 被切削性，被研磨性皆比SKD11優秀，所以加工工具壽命較長，加工工時數較省。

(2)在熱處理上之優點 淬火硬化能比SKD11高，所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。

(3)線上切割加工上之優點 藉高溫回火可減輕殘留應力及消除殘留沃斯田鐵，能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。

(4)在表面硬化處理上之優點 表面硬化處理後表面硬度比SKD11高，因此可提高模具性能。

(5)在修補焊接作業上之優點 由於預熱及後熱溫度均比SKD11低，所以修補焊接作業較簡便。 特點：通用冷作模具鋼,高硬度,高韌性。

用途

●精密衝壓模 。

●線切割加工的精密沖裁模及各種用途衝壓模 。

●難加工材料的塑性變形用工具 。

●冷鍛、深拉和搓絲用模 。

其他

●高速沖裁沖頭、不鏽鋼板沖頭 。

●拉伸模，卷邊模，壓花模，磨損性塑膠成型模。

●出廠狀態:HB230-250

化學成分

碳C ：0.95～1.05

模具鋼

矽Si：0.20～0.40

錳 Mn：0.45～0.75

鉻 Cr：4.75～5.00

鉬 Mo：2.00

釩 V： 0.28

基本性能

A2是在SKD11(Cr12Mo1V1)基礎上改進的冷作模具鋼，常規熱處理條件下，殘餘奧氏體幾乎全部分解，一般可省略深冷處理，在較強硬度下仍可保持較高的韌性。

一實驗設計

A2經1040℃ 淬火和520～530℃高溫回火後，硬度HRC可達60～62，韌性為Cr12Mo1V1的兩倍，是目前常用的冷作模具鋼中最高的，且切削性、磨削性較好，電加工變質層殘餘應力小，殘餘奧氏體極少，碳化物細小並分布均勻。

因模具受力情況較複雜，有些模具工作零件需具備一些特殊的力學性能，若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的工作性能要求，需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當調整，以達到模具最佳工作狀態．淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數，本文著重研究A2的回火特性。

二實驗設計

實驗中，對A2熱處理規範略作一些變化，適當調整了淬火溫度，回火溫度取6檔，即100℃ ，200℃ ，300℃ ，400℃ ，500℃ ，600℃。100℃回火選用101-2型乾燥箱進行加熱，其餘採用SX-25-12型箱式電阻爐加熱，每個回火溫度取兩個試樣。

硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗，在常溫下進行，採用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。

衝擊試驗採用10mm×10mm×55mm無缺口試樣，在JB30B衝擊試驗機上進行，衝擊能量為0.3 KN.m或0.15 KN.m。

實驗結果與分析

⒈硬度值

對每個試樣各取3個不同位置點測硬度，得出各回火溫度下的硬度值，綜合各試樣的硬度值，A2在100～500℃回火時，硬度值變化並不大；在400℃中溫回火時硬度略高，標準熱處理回火後的硬度峰值一般在520℃左右；在600℃ 高溫回火後，硬度大幅下降，平均HRC硬度值僅為52．4，故回火溫度不宜太高。

⒉衝擊韌性

回火後，磨去試樣表面的氧化脫碳層，測出不同回火溫度下各試樣的衝擊值，綜合各試樣的衝擊值，DC53在200℃回火時，平均衝擊值達到60 J/cm2以上．在500℃回火時，衝擊韌性較差，表現出一定的高溫回火脆性．600℃以上回火衝擊韌性很好，但硬度大為下降，達不到使用要求．

實驗結果表明，A2總體回火穩定性較好，在一定回火溫度範圍內，硬度和衝擊值變化不大；在400～500℃回火時韌性大幅度下降，出現回火脆性現象；在600℃回火時，試樣的韌性很高，衝擊值達到85 J/cm2，但硬度大幅下降．在生產中，對於一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可採用高溫回火；對硬度要求較高，同時又要具有較高韌性的冷作模具，宜採用200℃左右的低溫回火．其他回火溫度下的硬度和衝擊值可採用合適的計算方法(如插值法、函式逼近等)預測，再用實驗驗證．淬火態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分布，200℃回火後碳化物呈均勻分布，且組織內幾乎不存在大塊狀碳化物，故韌性較好．從斷口形貌看，200℃回火組織斷口的解理台階遠少於淬火態試樣，5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩，顯示其有一定的韌性．回火後，殘餘奧氏體轉變較充分，碳化物細小並分布均勻，使韌性增加．

結論

⒈適當調整淬火溫度後，A2在200℃回火時硬度和衝擊韌性都較高；在400～500℃ 回火時硬度較高，韌性大幅度下降；在600℃ 回火時衝擊韌性很高，硬度顯著下降．

⒉形狀複雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜採用低溫回火工藝，以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強度高，可有效延長模具壽命，防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現象．

⒊受衝擊載荷較大的複雜模具可採用低淬高回工藝，以得到較高的衝擊韌性，防止模具產生脆性斷裂現象

材料特性

A2是美國高韌性耐磨工具鋼, 屬風硬型鋼。該鋼碳的質量分數約為1%, 經熱，處理後硬度可達 57~62HRC, 鉻的質量分數約5%, 經打磨後鋼材表面光澤較暗, 耐蝕性優良, 延展性極強, 模具刃口的耐損性較好。該鋼的淬透性良好, 碳化物分布均勻, 具有一定的衝擊腑和較好的耐磨性。具有良好的空淬性能, 空淬後尺寸變形小,碳化物均勻細小, 耐磨性好。

交貨狀態

退火或冷拉態, 硬度≤248HBW。

對應牌號

中國GB標準牌號Cr5Mo1V、德國DIN標準材料編號 1.2363、德國DIN標準牌號X100CrMoV51、英國BS標準牌號BA2、法國AFNOR標準牌號Z100CDV5、義大利UNI標準牌號 X100CrM0v51KU、瑞典SS標準牌號2260、西班牙UNE標準牌號x100CrM0v5、日本 JIS 標準牌號 SKD12、美國 AISI/SAE 標準牌號 A2、瑞典一勝百(ASSAB) 標準牌號 XW-10。

淬火回火

淬火溫度(950±10)°C,油冷, 回火溫度（230±10)°C, 硬度61HRC。

套用舉例

1) 拉深模、卷邊模及壓花模。

2) 切削工具。

3) 套用於熱固性塑膠模、整體淬硬型模具。