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9Cr6W3Mo2V2模具钢在汽车零部件制造模具中的应用

更新:2024-11-13 08:00 发布者IP:120.204.171.172 浏览:0次
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  一、9Cr6W3Mo2V2模具钢的用途

  9Cr6W3Mo2V2(GM)钢属于高耐磨性冷作模具钢,取“高”、“磨”两个汉语拼音字头为其代号,称GM钢,由华中科技大学研制。

  9Cr6W3Mo2V2化学成分:

  C:0.94

  Cr:5.83

  Mo:2.80

  W:3.23

  V:2.00

  Si:0.27

  Mn:0.46

  模具钢的特性9Cr6W3Mo2V2简称GM钢,国内研制的高耐磨、高强韧冷作模具钢。其硬度接近于高速钢,韧性和强度优于高速钢和高铬工具钢。与Cr12、Cr12MoV相比,此类钢中碳和铬的含量较低,改善了碳化物的不均匀性,提高了韧性

  (一)冷作模具用途

  精密冷冲模具

  在精密仪器制造行业,对于一些形状复杂且精度要求极高的小型金属零件的冷冲压加工,9Cr6W3Mo2V2模具钢可用于制造精密冷冲模具。例如,手表内部的一些微小金属零件,其尺寸精度要求在±mm以内。9Cr6W3Mo2V2模具钢淬火回火后的高硬度(可达64 - 66HRC),能够保证模具刃口的锋利度和耐磨性,确保冲裁出的零件尺寸jingque、边缘光滑,并且在长时间的冲压过程中刃口不易磨损。

  冷挤压模具

  在航空航天零部件制造领域,一些高强度合金材料的冷挤压成型模具可以采用9Cr6W3Mo2V2模具钢。冷挤压过程中,模具要承受巨大的压力(可达3000 - 5000MPa)和强烈的摩擦。该模具钢的高强度、高硬度以及良好的韧性,使得模具在冷挤压过程中能够保持稳定的形状,防止模具出现破裂、过度磨损等问题,从而保证生产出质量合格的航空航天零部件。

  (二)热作模具用途

  热锻模具

  在重型机械制造行业,例如大型轧机的关键部件(如轧辊等)的热锻模具可以使用9Cr6W3Mo2V2模具钢。热锻时,模具要承受高温(800 - 1000°C)、高冲击载荷和复杂的应力状态。9Cr6W3Mo2V2模具钢的高温强度和良好的热疲劳性能,能够保证模具在这种恶劣的工作环境下正常运行,确保锻造出的轧辊等部件具有良好的尺寸精度和内部质量。

  压铸模具

  在压铸一些高温合金(如镍基高温合金)的压铸模具方面,9Cr6W3Mo2V2模具钢也有一定的应用。压铸过程中,模具要承受金属液的高温(镍基高温合金压铸温度约1300 - 1400°C)、高压(压铸压力可达50 - 100MPa)和高速冲刷。该模具钢的特性能够减少模具的变形、热疲劳裂纹的产生,从而延长模具的使用寿命,提高压铸产品的质量。

  二、9Cr6W3Mo2V2模具钢的特性

  (一)力学性能

  高硬度与高强度

  9Cr6W3Mo2V2模具钢经淬火和回火处理后,可获得高硬度(64 - 66HRC)和高强度。这种高硬度和高强度使其在冷作模具应用中表现出色。在冷冲模具中,高硬度保证了刃口的锋利度,能够轻松冲裁薄板材料;在冷挤压模具中,高强度确保模具在承受巨大压力时不会发生变形或断裂。在热作模具中,如热锻模具,高温下仍能保持一定的强度,能够承受热锻时的冲击载荷和高温作用。

  高韧性

  该模具钢具有高韧性的特点。在冷作模具如冷挤压模具中,尽管要承受极高的压力,但高韧性可以防止模具发生脆性断裂。在热作模具的热锻过程中,高韧性也有助于模具吸收反复的冲击能量,避免产生裂纹,延长模具的使用寿命。

  (二)热学性能

  良好的热疲劳性能

  9Cr6W3Mo2V2模具钢具有良好的热疲劳性能。无论是在热锻模具还是压铸模具中,模具都会经历加热 - 冷却的循环过程。这种模具钢能够承受多次这样的循环而不容易产生热疲劳裂纹。例如在大型轧机轧辊热锻模具中,经过数百次的热锻循环后,9Cr6W3Mo2V2模具钢制造的模具仍然能够正常工作,而一些热疲劳性能较差的模具钢可能在几十次循环后就出现裂纹。

  较好的热传导性

  9Cr6W3Mo2V2模具钢具有较好的热传导性。在压铸模具和热锻模具中,良好的热传导性有助于模具快速散热。例如在镍基高温合金压铸模具中,较好的热传导性可以使模具在合金液注入后迅速散发热量,降低模具表面温度,减少合金液对模具的侵蚀,同时也有助于提高生产效率。

  (三)化学性能

  一定的抗腐蚀性

  9Cr6W3Mo2V2模具钢对一些金属液(如镍基高温合金液)和工作环境中的介质具有一定的抗腐蚀性。在压铸模具与金属液接触时,它能在一定程度上抵抗金属液的侵蚀。虽然其抗腐蚀性不如专门的耐腐蚀模具钢,但在正常的压铸和热锻工作环境下能够满足生产要求。



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