CrWMn_高碳低合金冷作模具钢CrWMn_CrWMn双细化热处理工艺

CrWMn_高碳低合金冷作模具钢CrWMn_CrWMn双细化热处理工艺

CrWMn
高耐磨高淬透性钢
高碳低合金冷作模具钢

CrWMn钢是一种高碳低合金冷作模具钢，具有高淬透性，由于W形成碳化物，CrWMn钢在淬火和低温回火后具有比Cr2钢和9SiCr钢更多的过剩碳化物、更高的硬度及耐磨性，此外W还有助于保存细小晶粒，从而使钢获得较好的韧性。所以CrWMn钢制成的刃具，崩刃现象较少，并能较好地保持刀刃形状和尺寸。但是CrWMn钢对网状碳化物比较敏感，这种网状碳化物的存在使工具刃部有剥落的危险，从而缩短工模具的使用寿命。因此有网状碳化物的钢，必须根据其严重程度进行锻压、退火和淬火，东莞弘超建议采用碳化物超细化处理工艺。东莞市弘超模具科技有限公司推荐CrWMn钢用于制造变形小的刀具及形状复杂、耐磨性好的高精度冷冲模。高端模具建议选用日本大同模具钢DC53或瑞典一胜百模具钢VIKING。

CrWMn钢的化学成分：

钢种牌号

弘超编号

参照标准

化学成分（质量分数，%）

CrWMn

HC-CrWMn

GB/T1299-2000

C

Si 

Mn

Cr

W

S

P 

0.90~1.05

0.15~0.35

0.80~1.10

0.90~1.20

1.20~1.60

≤0.030

≤0.030 

资料来源

东莞市弘超模具科技有限公司《弘超模具钢质量手册》。
CrWMn钢的临界点温度：
Ac1≈750℃；Accm≈940℃；Ar1≈710℃；Ms≈255℃。

CrWMn钢的热加工：

钢号

锻造工艺规范

项目

加热温度/℃

始锻温度/℃

终锻温度/℃

冷却方式

CrWMn

钢锭

1150~1200

1100~1150

800~880

先空冷，然后缓冷

钢坯

1100~1150

1050~1100

800~850

先空冷，然后缓冷

为了降低或减轻碳化物网点形成，锻造后尽可能快地冷却至650~700℃，然后缓冷（坑冷、砂冷或炉冷）。

CrWMn钢的预备热处理：
⑴、锻后退火：加热温度为770~790℃，保温1~2h，炉冷至550℃以下出炉空冷，硬度为207~255HBS。
⑵、锻后等温退火：加热温度为770~790℃，保温1~2h；等温温度为680~700℃，保温1~2h，炉冷至550℃以下出炉空冷，硬度为207~255HBS。
⑶、高温回火：加热温度为600~700℃，炉冷或空冷，硬度为207~255HBS。高温回火的目的是用于消除冷变形加工硬化（或称为再结晶退火），消除切削加工内应力。二次淬火的模具亦需先经高温回火。
⑷、正火：加热温度为970~990℃，空冷，硬度为388~514HBS。正火的目的是用于细化过热钢的晶粒和消除网状碳化物。
⑸调质处理：加热温度为840~860℃，油冷；回火温度为660~680℃，保温2~3h，炉冷或空冷，硬度为207~255HBS。调质处理的目的是用于降低切削加工后的表面粗糙度值。

CrWMn钢的淬火及回火：
⑴、 淬火工艺：

钢种牌号

推荐的淬火工艺规范

方案

淬火温度/℃

冷却

硬度HRC

介质

温度/℃

延续

冷却到20℃

CrWMn

Ⅰ

820~840

油

20~40

至油温

空冷

63~65

Ⅱ

油

90~140

至150~200℃

空冷

63~65

Ⅲ

830~850

熔融硝盐或碱

150~160

3~5min

空冷

62~64

注：①、方案Ⅱ和Ⅲ用于形状复杂，要求变形小的工件。
②、直径和厚度大于50mm的工件，淬火温度可提高至850~870℃。
⑵、冷处理工艺：

钢种牌号

弘超编号

冷处理工艺

CrWMn

HC-CrWMn

淬火方案

冷却温度/℃

用途

硬度增量HRC

Ⅰ~Ⅲ

-70

高精度工模具尺寸稳定化

0~1

⑶、回火工艺：回火温度为170~200℃，硬度为60~62HRC。
⑷、回火温度与硬度的关系：

淬火温度/℃

150

200

250

300

350

400

450

500

600 

硬度HRC

62

61

58

56

53.5

52.5

50

47

39 

注：830℃油冷，回火2h。

CrWMn钢的双细化热处理：
固溶（淬火）温度为1050℃，热油冷却或300℃左右等温处理，回火温度为700~720℃，最终热处理的淬火温度比常规淬火工艺低20~40℃。超细化处理+低温淬火后，可获得超细化的碳化物和被细化了的晶粒，称为双细化工艺。这项工艺已在模具制造业中得到广泛应用，使模具寿命成倍提高，解决了长期困扰模具行业的脆裂和崩刃的难题。

CrWMn钢的用途：
CrWMn钢一般用于制造变形小的刀具及形状复杂、耐磨性好的高精度冷冲模。对韧性要求较高的模具也可以选用国产高韧性高耐磨性冷作模具钢Cr5Mo1V或基体钢LD钢。

更多信息
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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司技术中心
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