新型特种钢--LD冷作模具钢

1、LD钢的特性：
      ⑴、LD钢中碳含量不是很高，低于G．Steven推荐的'平衡碳'规律，使钢在具有高硬度的同时，又具有较好的韧性。
     ⑵、LD钢中加入Cr、Mo、V元素，有利于二次硬化，保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性。
     ⑶、LD钢中的Si元素与部分Cr、Mo元素主要用来提高钢的淬透性，同时固溶强化基体组织，并提高钢的回火稳定性。
     ⑷、由于Mo元素调高，Mo对淬透性的贡献增大，Mo元素的碳化物数量也相对增多，LD钢的回火稳定性也进一步提高，对晶粒的细化作用也进一步加强，所以性能略高于LD-2(7Cr7Mo2V2Si)钢。
      ⑸、LD钢中V元素和部分Cr、Mo元素与C形成各自的碳化物，作组织中的强化相，提高钢的强度、硬度与耐磨性，同时细化晶粒，改善钢的韧 性。
     ⑹、LD钢在奥氏体化时，少量的Mo、V元素随其碳化物少量地固溶于奥氏体中，进一步提高淬透性，冷却后存在于基体组织，进一步强化基体组织和改善钢的回火稳定性。Mo元素可消除钢的回火脆性。
      ⑺、LD钢在1100°C淬火后的组织为细针马氏体+残留奥氏体+剩余碳化物，晶粒度10.5度。经1100°C淬火、570°C回火后的组织为回火马氏体+残余碳化物。该钢退火软化性很好。
2、LD钢的应用：           新型特种钢--LD冷作模具钢
      LD钢已被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大，又要求耐磨损的各类冷作模具。
     ⑴、螺栓冷镦光冲模比Cr12MoV钢提高寿命4倍以上，螺栓冷镦切边模比Cr12MoV钢提高寿命5.4倍，螺母冷镦压球模比Cr12MoV钢提 高寿命16倍，螺母冷镦六角冲头比60Si2Mn钢提高寿命14倍。
     ⑵、自行车中轴碗冷挤压模比W18Cr4V钢提高寿命8~10倍，套筒扳手冷挤压冲头比W6Mo5Cr4V2钢提高寿命4~5倍，内六角螺栓三序冲头比W18Cr4V钢提高寿命4倍，轴承圈打字冲模比GCr15钢提高寿命8~9倍，汽车板弹簧冲孔模比Cr12MoV钢提高寿命6.4倍。
      ⑶、厚度8毫米重型钢板网冲刀比W18Cr4V钢提高寿命2.5倍。
      ⑷、弹簧钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高寿命9倍，不锈钢挡圈冷冲模比Cr12钢提高寿命10倍以上。
      ⑸、螺纹滚丝模比Cr12MoV钢提高寿命2倍，比9SiCr钢提高4倍。
       ⑹、电机硅钢片冲模比Cr12MoV钢提高寿命2倍。
       ⑺、手表壳冷冲模比Cr12提高寿命5倍。
      ⑻、高韧性、高耐磨性冷作模具刚，强忍耐模具，使用寿命一般比Cr12MoV提高4~5倍。
       ⑼、在飞机、汽车、轴承、标准件、电机、电器、无线电、自行车、缝纫机、洗衣机、电视机、手表、电表、水表、链条、五金工具和日用五金等行业的冷镦、挤压、冷冲、冷压、和冷弯等各类冷作模具使用，寿命比W18Cr4V、Cr12、W6Mo5Cr4V2、Cr12MoV、CrWMn、GCr15、60Si2Mn和T10A等钢分别提高数倍至数十倍。
3、LD钢主要化学成分
0.70%~0.80%C、0.70%~1.20%Si、≤0.50%Mn、6.70%~7.50%Cr、2.00%~3.00%Mo、1.70%~2.20%V、≤0.030%P、≤0.030%S。
4、LD钢的热处理工艺
     LD钢相变点为：Ac1 856℃、Ac3 915℃、Ar1 720℃、Ar3 806℃、Ms105℃。
      LD钢的始锻温度1080~1120℃，终锻温度850℃，锻造后缓慢冷却或入坑冷却或入砂冷却。
       LD钢常见的热处理工艺
热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点
等温球化退火 加热840~860℃，700~720℃等温，炉冷至550℃以下出炉空冷 ≤220HBS Ac1856℃，Ac3915℃，加热温度应在Ac1~Ac3之间，等温温度低于Ar1720℃线以下，以获得粒状珠光体组织
不完全退火 加热840~860℃，保温1~2h后，随炉冷却至500℃以下出炉空冷 ≤220HBS 加热温度应在Ac1~Ac3之间
淬火 预热700~750℃，加热1100~1150℃，保温，油冷或空冷 60~61HRC 淬火加热温度高于Ac3，有助于Cr、Mn、Si元素和少量Mo元素的溶解，提高淬透性，改善回火稳定性。未溶的V、Mo元素的碳化物细化了晶粒，保持强韧性，同时提高硬度与耐磨性。采用1000℃以下温度淬火，可增强耐磨性与韧性。
预热700~750℃，加热1050~1080℃，保温，油冷 57~60HR 
预热700~750℃，加热1150℃，保温，油冷 60~62HRC 
回火 加热530~540℃，保温2h，空冷，三次回火
加热180~220℃，保温2h，炉冷，二次回火 58~62HRC
58~60HRC 强调硬度取下限，强调韧性取上限。高温淬火采用高温回火，低温淬火采用低温回火。


编       辑：日加金属制品（上海）有限公司技术部
题       目：新型特种钢--LD冷作模具钢
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