LD钢的热处理工艺和在冷作模具的适用性

zhangkai

牌号为7Cr7Mo2V2Si的LD钢是我国自行研制开发的高强韧性经真空脱氧精炼的高纯净度冷作模具钢，LD钢在模具制造中应用已相当普遍并获得较好的经济效益。7Cr7Mo2V2Si钢是为了克服Cr12型高碳高铬耐磨钢因碳化物偏析易脆开裂的缺点，通过降低碳含量、铬含量，并适当增加Mo和v的含量，以便在提高钢的强韧性的同时，保持和改善其耐磨性。
   LD钢的性能以及热处理工艺：
   LD钢的强韧性和耐磨性均优于Cr12MoV钢。含合金元素量和碳含量比65Nb钢稍高，所以在保持高韧性的情况下，其抗压、抗弯强度以及耐磨性优于65Nb钢。适合于制造承受高载荷的冷挤压、冷镦、冷冲模具等。使用寿命比Cr12型提高几倍甚至十几倍。
    (1)预备热处理  锻后应立即进行等温球化退火，加热温度：840～860℃，保温2～4h，然后冷到720～740℃，等温4～6h，炉冷到500℃以下出炉空冷。
    (2)淬火及回火  淬火温度1100～1150℃，油冷。淬火后约有体积分数34%的残留奥氏体，所以淬火后变形小。回火温度一般选择530～540℃，在530℃回火时有二次硬化峰。回火2～3次，每次保温1.0～2.0h，硬度57～63HRC。
    (3)低淬低回工艺  生产实践证明：有时为了提高模具的韧性，也可采取“低淬低回”的工艺，淬火温度为1050～0810℃，回火温度180～220℃，回火2次，硬度58～60HRC。适当降低淬火温度，加热过程中让足够的碳和合金元素溶人奥氏体，淬火后获得高硬度马氏体组织和少量残留奥氏体，降低了热应力。
    采用低温回火旨在消除淬火应力，并使其尽量保持淬火状态的尺寸，减少热处理变形。此工艺特点是使模具可获得较高的硬度和耐磨性，适于制造既能在较大压力下工作，又能承受一定的冲击载荷、形状复杂的冷镦冲头。
    常用的抗磨损冷作模具钢有：6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1。
    与65Nb钢相比，LD钢的碳含量及钒含量均较高，因此，在保持强韧性的情况下，其抗压、抗弯强度及耐磨性均比65Nb钢高。碳含量相当于Cr12MoV钢的一半，因此，共晶碳化物不均匀度比Cr12MoV钢好得多。与Cr12型冷作模具钢及M2高速钢相比，LD钢具有更高的强度和韧性，而且有较好的耐磨性，适宜制造承受高负荷的冷挤压模具、冷镦模具和冷冲压模具等，应用比较广泛。