今天给各位分享模具钢材，齿轮钢的性能及应用的知识，其中也会对模具钢材,齿轮钢的性能及应用进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

齿轮钢的性能指标

淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一，它主要是保证不同大小齿轮的心部硬度，且有利于控制齿轮热处理变形。齿轮钢的淬透性和淬透性带宽的控制，主要取决于化学成分及其均匀性。也就是对淬透性影响大的元素如碳、锰等的控制，根据钢中碳和合金元素对淬透性各点硬度值的影响，确定该钢的内控成分范围。

钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素如氮、氢、氧等，会降低钢材的力学性能，恶化钢材的工艺性能，从而影响汽车渗碳齿轮的使用寿命。

目前，国内外对齿轮钢的氧含量要求控制在2010-6以下，国际先进水平是在1210-6以下，而国内有些特钢厂已达到1510-6以下。

晶粒大小是齿轮钢的一项重要指标。齿轮钢中细小均匀的奥氏体晶粒，淬火后得到细马氏体组织，明显改善齿轮的疲劳性能，同时减少齿轮热处理后的变形量。齿轮钢晶粒度要求≥6级，通常是在冶炼时控制钢中残余铝含量达到细化晶粒的。

齿轮钢的分类用途

1）42CrMo齿轮钢具有强度高、淬透性高、韧性好、淬火时变形小、高温时有高的蠕变强度和持久强度等特点。

用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如：机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹；也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具；并且可以用于折弯机的模具等。

2）20CrMnTiH是性能良好的渗碳钢，淬透性较高、经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部?具有较高的低温冲击韧性、焊接性中等、正火后可切削性良好。

用于制造截面30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及

摩擦的重要零件；如：齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。 是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下；承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件；如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等

Cr12MoV模具钢有什么特性及适用范围？

Cr12MoV钢是碳钼莱体钢，其碳含Crl2钢低很多,且加了钼、钒元素，使钢的热加工性能、冲击韧度和碳化物分布都得到了明显改善。

Cr12MoV该钢具有较好的耐磨性、淬透性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以及微变形、综台性能优良和广泛的适应性。受热软化温度为520℃。截尺在4mm以下可以完全淬透，该钢的耐磨性股低合具钢3~4倍，淬体积变形。淬硬深度：油淬200~300mm。

在结晶过程中形成了共晶网状碳化物(其中碳化物质分数为20%左右，共晶温度约为1150C)，这些碳化物都很硬、很脆。虽经开坯轧制，碳化物有一定程度的破碎，但碳化物沿轧制_向呈带状、形状、块状、堆集状分布，偏析程度随钢材直径增严重。

Cr12MoV模具钢的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度均比Cr12高。用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板Cr12Mov厚板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。

Cr12MoV钢经深冷处理，深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物，随后进行200℃低温回火后，这些超微细碳化物可转变为碳化物。未经深冷处理的马氏体，在低温周火后，仅在某些局部区域析出有少量的碳化物。Cr12MoV采用低温化学热处理方法,在保持Cr12MoV钢高硬度和高耐磨性的基础上,离子渗氮、气体氮碳共渗、盐浴硫氰共渗种常用的低温化学热处理渗层的粘着抗力。3种低温化学热处理渗层均有显若的抗冲击粘着作用,其中尤以盐浴硫氰共渗最佳。Cr12MoV钢制不锈钢器皿拉伸模经气体氮碳共渗处理后,使用寿命达3万件以上,较常规淬火、回火处理的同类模具寿命提高10倍以上。

Cr12MoV钢加硬处理：

为提高模具寿命达到80万模次以上，可对预硬钢实施淬火加低温回火的加硬方式来实现。淬火时先在500-600℃预热2-4小时，然后在850-880℃保温一定时间（至少2小时），放入油中冷却至50-100℃出油空冷，淬火后硬度可达50-52HRC，为防止开裂应立即进行200℃低温回火处理，回火后，硬度可保持48HRC以上回火。

Cr12MoV模具钢的典型应用：

1)该钢可用于制作材料厚度3mm的冲裁模具复杂形状的凸摸、凹摸、镶块.制作凸摸时建议硬度58~62HRC，制作凹模时建议硬度60~64HRC。

2)用于制作冲裁模具中要求耐磨的凸模、凹摸。制作凸模时建议硬度为胍60~62HRC，制作凹模时建议硬度为62~64HRC。

3)用于制作拉深模中要求耐的凹模，建议硬度为62~64HRC。

4)用于制作弯曲模中要求耐磨、形状复杂的凸模、凹模及镶块。制作凸模时建议硬度60~64HRC，制作凹模时议硬度60~64HRC。

5)用于制作铝件冷挤压摸的凸模、凹模。制作凸模时建议硬度60~62HRC，制作凹模时建议硬度62-64HRC。

6)用于制作铜件冷挤压模的凸模、凹模，建议使用硬度为62~64HRC。

7)用于钢件冷挤压模的凸模、凹模，议使用硬度为62~64HRC。

8)用于成形碳的质分数为0.65%~0.80%的弹簧钢板.硬度为37~42HRC，使用寿命可达15万次。

9)用于成形碳的质量分数为0.65%~0.80%的弹簧钢板，硬度为37~42HRC，再附加渗氮处理，使用寿命可达40万次。

10)该钢用于搓丝摸，如采用简单锻造成形，碳化物不均匀度为5~6级，搓丝模使用寿命很短，容易出现掉齿。但当运用多向反复锻造工艺，使碳化物不均匀度降为不低于2级时，槎丝板的使用寿命就会由以前的数千件提用到2万件，甚至高达50万件。该钢可用于加工20Mn钢零件的搓丝模。

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1. 低合金冷作模具钢

低合金冷作模具钢主要特点是工艺性好，淬火温度低，热处理变形小，强韧性好，并具有适当的耐磨性。GD（6CrMnNiMoVSi）钢是一种低合金工具钢，也是典型的高强高韧性冷作模具钢，用于制作易崩刃、断裂的冷冲模具，有较高的使用寿命。其化学成分见表1。

表1 几种新型冷作模具钢的成分 （W%）

号 C Cr Ni Si Mn Mo V W Nb

GD钢 0．64-0．74 1．0-1．3 0．7-1．0 0．5-0．9 0．7-1．0 0．3-0．6 0．12

65Nb 0．6-0．7 3．8-4．4 0．35 0．40 2．0-2．5 0．8-1．1 2．5-3．0 0．2-0．3

CG-2 0．55-0．64 3．8-4．3 1．8-2．2 0．40 0．40 2．8-3．3 0．9-1．3 0．9-1．3

LD钢 0．7-0．8 6．5-7．0 0．7-1．2 0．50 2．0-2．5 1．7-2．2

GM 0．86-0．94 5．6-6．4 2．0-2．5 1．7-2．2 2．8-3．2

GD钢是在CrWMn钢的基础上，适当地降低碳含量，以减少碳化物偏析，同时增加镍、哇、锰，以增加基体的强度和韧性，少量钳和钒可以细化晶粒，提高淬透性和耐磨性。并增加回火稳定性，铬的作用主要是提高淬透性。GD钢基体具有较多的板条状马氏体，碳化物较少，且细小而均匀，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崩韧和断裂。力学性能见表2、表3。

表2 GD钢淬火温度与硬度的关系（HRC）

淬火温度/℃ 810 840 870 900 930 960 1000

空冷硬度 63 65．5 65．5 66 65．5 66 65

油冷硬度 65．5 66 66 66 66 66 65

200℃回火硬度 59 60 61 61 61 60．5 61

230℃回火硬度 59．5 60 60 60 60 60 60

200℃回火硬度 59．5 59．5 59 58．5 58 60 59

` 表2列出了GD钢在不同的淬火回火温度下获得的硬度。由于Si、Cr的共同作用，使其具有较高的回火稳定性，可满冷作模具的要求。

表3 几种冷作模具钢的力学性能对比

钢号 热处理工艺 抗弯强度/MPa 冲击韧性/J?mm-2 硬度/HRC

GD钢 900℃油淬200℃回火 4483 149．1 61

GD钢 930℃加热250℃等温55min+200℃回火2h 4650 171 59

CrWMn 840℃油淬200℃回火 3777 76．5 61

Cr12MoV 1020℃油淬200℃回火 2580 44．1 61

由表3可知，GD钢的强韧性明显高于对比钢，GD钢采用等温淬火工艺，在马氏体基体上分布适量下贝氏体，具有明显的韧化效果，是进一步发挥材料潜能的有效途径。实际使用情况见表4。由此可以看出，采用GD钢制模具寿命明显高于CrWMn钢及Cr12MoV钢。

表4 几种冷作模具钢的寿命对比（万件）

模具类型 GD钢 CrWMn Cr12MoV

冲裁模 1．2 0．6

冲压模 6 3

挤压模 0．8 0．001 0．001

凸模 75 11

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