詳細(xì)介紹
6Cr5Mo3W2VSiTi(LM2)鋼屬冷熱兼用基體鋼,其成分與高速鋼淬火組織中基體的化學(xué)成分基本相同。特點(diǎn)主要是碳含量稍高,可以增加一次碳含量、提高耐磨性,加入少量的強(qiáng)碳化合物元素V和Ti,以形成比較穩(wěn)定的碳化物,提高鋼的耐磨性,阻止淬火加熱時(shí)晶粒的長(zhǎng)大并改善鋼的工藝性能。與W18Cr4V鋼相比,LM2鋼熱脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好,鍛熱性好,耐磨性高1~3倍,耐回火性、熱硬性相似,硬度和抗壓性能相近,而抗拉強(qiáng)度、斷裂韌度高1/3,抗彎強(qiáng)度高1倍,沖擊韌度高2~4倍。與Cr12MoV鋼相比,LM2鋼硬度高,抗壓強(qiáng)度約高1/3,抗彎強(qiáng)度高1倍,沖擊韌度高2倍,與3Cr2W8V鋼相比,LM2鋼高溫強(qiáng)度高1/3。
LM2鋼已用于制作冷擠壓,厚板冷沖、冷鐓等模具,還可以制作熱作模具。
(1)化學(xué)成分(%)
C:0.60~0.70
Cr 4.50~5.20
W:1.60~2.30
Mo:2.80~3.40
Si:≤0.40
Mn:≤0.40
V:1.00~1.40
Ti:0.10~0.30
P:≤0.030
S:≤0.030
(2)熱加工
LM2鋼鍛造工藝規(guī)范項(xiàng)目 加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式
鋼錠 1150~1180 1100~1150 ≥900 緩冷(抗冷或砂冷)
鋼坯 1120~1150 1080~1120 850~900 緩冷(抗冷或砂冷)
(3)預(yù)備熱處理
等溫退火工藝:加熱溫度為850~870℃,保溫2~3h;等溫溫度為730~750℃,保溫4~6h,爐冷至500℃以下出爐空冷,退火后硬度≤241HBW,組織為粒狀珠光體。
(4)淬火及回火
1)方案Ⅰ:淬火溫度為1100~1150℃,油冷,硬度≥61HRC。回火溫度為520~540℃,回火2次,每次1~2h,硬度為60~62HRC。
要求韌性好的模具,采用此方案。
2)方案Ⅱ:淬火溫度為1170~1190℃,油冷,硬度≥61HRC。回火溫度為530~560℃,回火2次,每次1~2h,硬度為60~62HRC。
要求耐磨性高的模具采用此方案。
(5)力學(xué)性能介紹及應(yīng)用實(shí)例
1)LM2鋼含碳量與LM1鋼相同,主要含有Cr、Ni、W、Si等合金元素,但合金元素總量少于LM1鋼,耐磨性比LM1。
2)M8螺母沖孔凸模,原用W18Cr4V鋼制造,平均壽命為1.7萬(wàn)件。改用LM2鋼制造,經(jīng)鹽浴爐加熱淬火,凸模壽命為5萬(wàn)件;經(jīng)真空加熱淬火,凸模平均壽命為7.5萬(wàn)件。
3)M10螺母六方下凸模,原用60Si2Mn鋼制造,平均壽命3萬(wàn)件。采用LM2鋼制造,經(jīng)鹽浴爐加熱淬火凸模,平均壽命為4萬(wàn)件;經(jīng)真空加熱淬火,凸模平均壽命為9萬(wàn)件。
4)LM2鋼的力學(xué)性能
LM2鋼的力學(xué)性能
鋼號(hào) LM2鋼
熱處理工藝 1170~1190℃淬火,530~560℃回火
硬度HRC 61~63
抗壓強(qiáng)度/MPa 3300~3780
沖擊韌度αk/(J/cm2) 120~160
斷裂韌度KIC/MPa·m1/2 811~852
抗彎強(qiáng)度σbb/MPa 5180~5600