供应GD模具钢 GD模具钢冷处理规范

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优质GD(6CrNiSiMnMoV)高强韧性低合金冷作模具钢
6CrNiSiMnMoV被称为高强韧性低合金冷作模具钢，代号为GD(取高、低两个汉语拼音字头为其代号)，由华中科技大学研制。GD(6CrNiSiMnMoV)钢是一种碳化物偏析小而淬透性高的高强韧性，合金元素总量4%左右，是“多元少量”类钢种。GD(6CrNiSiMnMoV)钢可以取代CrWMn钢和部分取代Cr12MoV钢制造冷作模具，模具使用过程中很少出现崩刃和断裂现象。
 
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的化学成分：
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的化学成分(质量分数，%)
C Si Mn Cr Ni Mo V P S
0.64~0.74 0.5~0.90 0.70~1.00 Cr1.00~1.30 0.70~1.00 0.30~0.60 ≈0.12 ≤0.030 ≤0.030
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的合金化特点是在CrWMn钢的基础上，适当降低碳含量，以减少碳化物偏析，同时加入Ni、Si、Mn以加强基体的强度和韧度，Cr、Ni、Si、Mn、Mo的复合加入可显著提高钢的淬透性，￠60mm的钢材空冷可以全部淬硬，少量的Mo、V可以细化晶粒，提高耐磨性，增加回火稳定性。通过最佳的热处理工艺，可使6CrNiSiMnMoV钢获得较多的板条马氏体。GD(6CrNiSiMnMoV)钢碳化物细小均匀，总量也较少。淬火温度较低，但温度区间较宽。
 GD(6CrNiSiMnMoV)钢的淬火及回火工艺：
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的最终热处理有两种方案。
⑴常规淬火、回火：
加热温度870~930℃，油冷淬火，175~230℃回火，其奥氏体晶粒度可保护在10~11级的细晶粒，且有体积分数为11%~16%的残余奥氏体，可以确保模具畸变很小，明显优于CrWMn钢。?这种方案的热处理工艺是GD(6CrNiSiMnMoV)钢的最佳热处理工艺。
GD(6CrNiSiMnMoV)钢不同淬火?，?
? GD(6CrNiSiMnMoV)钢淬火-回火后的性能
 
淬火温度/℃ 840 870 900 930 960 1000
淬火硬度(油冷)(HRC) 66.0 66.0 66.0 66.0 66.0 65.0
晶粒度(级) 12 12 11~10 11~10 11~10 7~6
残余奥氏体(%)(体积分数) 11.4 13.5 13.8 16.6 20.2  
回火后硬度(HRC) 150℃回火 63.0 63.5 64.0 64.0 64.5 64.0
200℃回火 60.0 61.0 61.0 61.0 60.5 61.0
260℃回火 60.0 60.0 59.5 59.5 60.0 60.0
300℃回火 59.5 59.0 58.5 58.0 60.0 59.0
 GD(6CrNiSiMnMoV)钢采用不同热处理工艺后的力学性能
 
淬火-回火温度/℃ 840℃加热200℃回火 870℃加热 900℃加热 930℃加热200℃回火 960℃加热200℃回火
175℃回火 200℃回火 230℃回火 175℃回火 200℃回火 230℃回火
硬度HRC 60.0 62.0 61.0 60.0 62.0 61.0 60.0 61.0 60.5
抗压屈服强度σsc/MPa 2346 2533 2467 2387 2560 2493 2360 2387 2333
抗弯强度σbb/MPa 4027 3758 4054 4591 3625 4338 4480 4258 3589
抗弯屈服强度σsb/MPa 3218 3093 3154 3476 3026 3408 3356 2861 3190
挠度f(mm) 5.70 5.17 5.78 6.74 5.02 6.54 6.90 6.68 4.76
C形缺口试样冲击韧度﹡αk(J/cm2) 101 104 131 138 96 148 152 160 53
断裂韧度K1c(MPa/m3/2) 21.2 20.3 25.4 24.2   25.3   25.2 23.0
多冲周次(能级为3.249J)R10圆弧缺口(N?04) 2.136 3.225 3.750 4.305   3.876 3.248 3.045 3.275
 
⑵等温淬火、回火：
马氏体基体上分布适量的下贝氏体，具有明显的韧化效果，是进一步发挥材料潜力的有效途径。
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的Ms点在172℃左右。200~300℃等温处理可以获得马氏体 下贝氏体的复合组织。900℃加热，250℃等温处理，当等温时间为55min时，可获得体积分数为27.62%的下贝氏体和体积分数为17.70%的残余奥氏体，其抗弯强度骲b=4650MPa，C形缺口冲击韧度αk=171J/cm2，均达到极大值。最佳的等温淬火工艺为：870~930℃加热，250℃等温55min，200℃回火。
 
  GD(6CrNiSiMnMoV)钢下贝氏体量与等温时间的关系(900℃加热，250℃等温处理)
等温时间/min 35 45 55 65 75 85
下贝氏体量(体积分数，%) 9.55 20.78 27.62 34.74 36.42 62.75
残余奥氏体量(体积分数，%) 15.40 15.90 17.70 19.30 20.70 22.10
 
 GD(6CrNiSiMnMoV)钢B下/M复合组织的性能
硬度HRC C形缺口试样冲击韧度αk(J/cm2) 断裂韧度K1c(MPa/m3/2) 抗压屈服强度σsc/MPa 抗弯强度σbb/MPa 挠度f(mm) 多冲寿命N?04
59 171 31 2450 4650 ≈11.2 ≈4.34
 
GD(6CrNiSiMnMoV)钢中含有质量分数为1%左右的Si，在等温期间，因为Si有抑制下贝氏体中杆状脆性碳化物析出的作用，除形成一般下贝氏体外，还有可能形成一种有高密度缠结位错的准下贝氏体，准下贝氏体的两侧和片条内都有残余奥氏体薄膜，对材料的韧度特别有利。
 
GD(6CrNiSiMnMoV)钢的应用：
目前，6CrNiSiMnMoV钢已在各种容易崩刃的冷作模具上代替了CrWMn钢和Cr12类型钢，制造冷冲、冷挤、冷弯、冷镦模具，其使用寿命都有不同程度的提高。
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