F10低淬透性冷作模具钢及热处理

　　代表钢种：水淬碳素工具钢T10A及通用水、油淬冷作模具钢Cr2，

　　特点：含合金元素少，回火抗力低，淬透性低，硬化层浅，因而其承载能力低。

　　主要用途：各种中、小批量生产的冷冲模，以及需在薄壳硬化状态使用的整体式冷锻模、冲剪工具。

　　㈠成分、组织特点：1)Wc=0.7%~1.7%，WMn=<2% T7A及T8A为亚共析钢及共析型珠光体钢，其余均为过共析钢。Cr2及T12A对锻后冷速较敏感，易于析出网状碳化物。

　　㈡淬透性水平：1)低淬透性冷作模具钢在油中的淬透直径Dc(油)为Φ5~25mm。碳素工具钢及钒钢的硬化层厚度仅为1.5~3mm。2)除Cr2、MnSi、9Cr2钢制的小型模具可用油淬外，其他均以水溶液介质为主。

　　㈢强韧性水平：模具的截面直径大于Φ30mm时，淬火后可形成薄壳淬硬层，表面具有良好的耐磨及抗压能力，并有高达500~l000MPa的压应力，因而具有较高的疲劳抗力和脆断抗力。但由于硬化层太浅，总体来说，其抗压水平较低。

　　注：与碳素工具钢相比，Cr2钢添加了一定量的Cr，在成分上与GCr15钢相当 淬透性、硬度都较碳素钢高，耐磨性高。该钢广泛应用于制造量具，也应用于制造拉丝模和冷墩模等;GCr15是一种轴承专用钢，与碳素工具钢相比添加了一定的Cr，故淬透性、硬度、耐磨性及接触疲劳强度均比碳素工具钢高，在模具上多用于制造拉丝模和冷墩模等

　　T10A钢是碳素工具钢中性能较好的钢种，其耐磨性高，淬火过热敏感性小，经适当热处理后可获得较高的强度和一定韧性，适合于制作耐磨性要求较高而承受冲击较小的模具及制作开关简单的冷作模具和塑料成型模具。

　　与T10A钢相比，T8A钢的淬透性、韧性均优于T10A钢，但大、中截面模具易残存网状碳化物，故只适于制作小型拉拨、拉深、挤压模具及热固性塑料压缩模。T7A钢的耐磨性不及T10A，但它有较好的韧性，可用在对韧性要求较高的工具、压模、铆钉冲模及热固性塑料压缩模等。

　　T12A钢的过剩碳化物较多，颗粒大且分布不均匀，网状碳化物较严重，可用于要求高硬度和高耐磨性，而对韧性要求不高的切边模、剪切刀、冲孔模、拉丝模及塑料成型模等。

　　低淬透性冷变形模具钢这类钢以碳素工具钢尤以高碳络钢GCr15和9Cr2Mo等为主：其中以GCr15轴承钢和9Cr2Mo来制作各种成型轧轮和制作冷轧辊为代表，GCr15钢具有良好的耐磨性，但淬透性差，淬火变形大，作为小型冷轧辊(φ≤200m/m)可采用整体加热或整体高温900~950℃快速加热，淬火冷却用盐水→油，控制工件在盐水中的冷却时间而后经200~220℃回火，辊表面硬度控制在HRC60~62之间，能获得较高的使用寿命，如硬度HRC≥62以上易造成辊表面在轧制时产生表面剥落，用GCr15所制的各种成型轧轮可用碱浴等温淬火或用二硝、三硝溶液淬火，控制在溶液中的冷却时间，取出空冷或油冷能使轧轮获得表面高硬度变形小的效果。

　　随着加工工业的发展，有必要在工业方法上要有新的突破，要在强韧化处理上作文章，在采用新的轧辊用钢也要有新的突破。目前在高速轧机的工作辊何传动辊有采用D2(Cr12MoV;Cr12Mo1V1)和5H12(5Cr5MoVSi)等。要根据接触挤压疲劳应力和摩擦磨损的观点去选用工作辊的材料，同抗断带来事故的能力去选用传动辊的材料。