9CrWMn模具钢——模具行业从业者必备知识手册
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9CrWMn模具钢相关示意图,来自行业技术资料。
\n\n# 9CrWMn模具钢
概述
9CrWMn是低合金冷作模具钢,属于油淬冷作模具钢,具有良好的综合力学性能,淬火变形小,耐磨性较好,是常用的轻载冷作模具钢。
也叫9CrWMn,对应日本大同 GOA 牌号。
国家标准对应牌号
- 中国GB:9CrWMn
- 美国AISI:O1
- 日本JIS:SKS3
- 大同特殊钢:GOA
- 德国DIN:105WCr6
化学成分
元素 含量(%) C 0.85 ~ 0.95 Si 0.40 ~ 0.70 Mn 0.90 ~ 1.20 Cr 0.50 ~ 0.80 W 0.50 ~ 0.80 钒钒 ≤ 0.20 (部分牌号添加)
物理性能
密度
- 密度:7.81 g/cm³(约 7810 kg/m³)
硬度
- 退火状态:207 ~ 255 HB
- 淬火回火后:56 ~ 60 HRC(常用范围)
热处理工艺
1. 退火
- 温度:750 ~ 780℃
- 冷却:随炉缓慢冷却(≤ 20℃/h 冷却到 500℃ 出炉)
- 硬度:207 ~ 255 HB
- 目的:降低硬度,便于切削加工,消除内应力
2. 淬火
- 预热:600 ~ 650℃ 保温
- 淬火温度:820 ~ 860℃
- 冷却:油淬(油冷到 150 ~ 200℃ 出油空冷)
- 淬透性:直径 ≤ 40mm 可以淬透
3. 回火
- 温度:160 ~ 200℃
- 时间:2 ~ 3h
- 冷却:空冷
回火温度 (℃) 硬度 (HRC) 160 ~ 180 58 ~ 60 180 ~ 200 56 ~ 58 性能特点
优点:- 油淬淬火,淬火变形小,适合高精度模具
- 耐磨性优于碳素工具钢
- 合金含量低,价格适中,性价比高
- 可加工性好,切削容易
缺点:- 淬透性不高,大截面模具淬不透
- 耐磨性比Cr12、Cr12MoV差
- 不适合重载和大批量生产模具
应用领域
9CrWMn适合轻载冷作模具:
- 落料模:形状复杂的薄板落料
- 弯曲模:薄板弯曲模具
- 拉丝模:中细丝拉丝模
- 剪边模:冷挤剪边
- 压印模:压花模
- 小型拉深模
- 样板、量具
对比常用冷作模具钢
牌号 硬度 耐磨性 韧性 淬透性 价格 适合 T10A 56-60 一般 较好 低 低 简单手工工具、小模具 9CrWMn 56-60 较好 较好 中 中 复杂中小模具,变形要求小 Cr12 58-64 好 较差 好 较低 大截面高耐磨冷作模 Cr12MoV 56-62 更好 较好 好 中高 高精度复杂冷作模 使用建议
- 下料后先退火,消除轧制应力
- 粗加工后进行去应力退火,减少淬火变形
- 淬火严格控制温度,不要过高,避免晶粒粗大
- 回火要充分,一般不少于2小时,减少残余应力
- 高精度模具建议冷处理:淬火冷却到室温后立即放入-70~-80℃保持1~2小时,然后回火,可以减少变形,稳定尺寸
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相关标准参考- GB/T 12555 塑料注射模模架
- JB/T 6057 塑料模成型零件技术条件
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