6CrNiSiMnMoV是一種高強(qiáng)韌性低合金冷作模具鋼，代號(hào)為GD(取高、低兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字頭為其代號(hào))，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)：6CrNiSiMnMoV或6CrNiMnSiMoV，由華中科技大學(xué)研制。GD(6CrNiSiMnMoV)鋼是一種碳化物偏析小而淬透性高的高強(qiáng)韌性，合金元素總量4%左右，是“多元少量”類(lèi)鋼種。上海隆繼實(shí)踐證明，GD(6CrNiSiMnMoV)鋼可以取代CrWMn鋼和部分取代Cr12MoV鋼制造冷作模具，模具使用過(guò)程中很少出現(xiàn)崩刃和斷裂現(xiàn)象。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的合金化特點(diǎn)是在CrWMn鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低碳含量，以減少碳化物偏析，同時(shí)加入Ni、Si、Mn以加強(qiáng)基體的強(qiáng)度和韌度，Cr、Ni、Si、Mn、Mo的復(fù)合加入可顯著提高鋼的淬透性，￠60mm的鋼材空冷可以全部淬硬，少量的Mo、V可以細(xì)化晶粒，提高耐磨性，增加回火穩(wěn)定性。通過(guò)最佳的熱處理工藝，可使6CrNiSiMnMoV鋼獲得較多的板條馬氏體。GD(6CrNiSiMnMoV)鋼碳化物細(xì)小均勻，總量也較少。淬火溫度較低，但溫度區(qū)間較寬。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的化學(xué)成分：
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牌號(hào) |
代號(hào) |
化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%） |
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6CrNiSiMnMoV/ |
GD |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
V |
P |
S |
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0.64~0.74 |
0.50~0.90 |
0.70~1.00 |
1.00~1.30 |
0.70~1.00 |
0.30~0.60 |
≈0.20 |
≤0.030 |
≤0.030 |
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資料來(lái)源 |
上海隆繼集團(tuán)有限公司《隆繼模具鋼質(zhì)量手冊(cè)》。 |
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GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的臨界點(diǎn)：
Ac1≈705℃、Ac3≈740℃、Ar1≈580℃、Ar3≈605℃、Ms≈172℃。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的熱加工：
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的的熱塑性好，變形抗力小，可以一火成形，鍛造加熱溫度1080~1120℃，始鍛溫度為1040~1060℃，終鍛溫度應(yīng)高于850℃，鍛后應(yīng)緩冷，并立即退火。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的預(yù)備熱處理：
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼屬于空冷微變形模具鋼，退火不易軟化，應(yīng)采用等溫球化退火工藝，加熱溫度760~780℃，保溫2h，然后以30℃/h速度降溫到680℃，保溫6h左右，然后爐冷到550℃出爐空冷。退火后的硬度為HBS230~240。退火后的碳化物類(lèi)型為M3C、M23C6和MC型，其總量(體積分?jǐn)?shù))為10.27%左右。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的淬火及回火工藝：
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的淬火及回火有兩種方案。
⑴、常規(guī)淬火、回火：
加熱溫度870~930℃，油冷淬火，175~230℃回火，其奧氏體晶粒度可保護(hù)在10~11級(jí)的細(xì)晶粒，且有體積分?jǐn)?shù)為11%~16%的殘余奧氏體，可以確保模具畸變很小，明顯優(yōu)于CrWMn鋼。上海隆繼集團(tuán)有限公司經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，這種方案的熱處理工藝是GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的最佳熱處理工藝。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼不同淬火-回火溫度后的性能變化以及不同熱處理工藝后的力學(xué)性能，敬請(qǐng)參閱上海隆繼模具鋼專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站的技術(shù)服務(wù)欄目和模具鋼性能數(shù)據(jù)欄目相關(guān)頁(yè)面內(nèi)容。
⑵、等溫淬火、回火：馬氏體基體上分布適量的下貝氏體，具有明顯的韌化效果，是進(jìn)一步發(fā)揮材料潛力的有效途徑。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的Ms點(diǎn)在172℃左右，200~300℃等溫處理可以獲得馬氏體+下貝氏體的復(fù)合組織。900℃加熱，250℃等溫處理，不同時(shí)間所獲得的下貝氏體量，敬請(qǐng)參閱上海隆繼模具鋼專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站的技術(shù)服務(wù)欄目相關(guān)頁(yè)面內(nèi)容。當(dāng)?shù)葴貢r(shí)間為55min時(shí)，可獲得體積分?jǐn)?shù)為27.62%的下貝氏體和體積分?jǐn)?shù)為17.70%的殘余奧氏體，其抗彎強(qiáng)度σbb=4650MPa，C形缺口沖擊韌度αk=171J/cm2，均達(dá)到極大值。最佳的等溫淬火工藝為：870~930℃加熱，250℃等溫55min，200℃回火，其力學(xué)性能，敬請(qǐng)參閱上海隆繼模具鋼專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站的模具鋼性能數(shù)據(jù)欄目相關(guān)頁(yè)面內(nèi)容。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%左右的Si，在等溫期間，因?yàn)镾i有抑制下貝氏體中桿狀脆性碳化物析出的作用，除形成一般下貝氏體外，還有可能形成一種有高密度纏結(jié)位錯(cuò)的準(zhǔn)下貝氏體，準(zhǔn)下貝氏體的兩側(cè)和片條內(nèi)都有殘余奧氏體薄膜，對(duì)材料的韌度特別有利。
另外，GD(6CrNiSiMnMoV)鋼還可用火焰淬火法進(jìn)行淬硬。
GD(6CrNiSiMnMoV)鋼的應(yīng)用：
目前，6CrNiSiMnMoV鋼已在各種容易崩刃的冷作模具上代替了CrWMn鋼和Cr12類(lèi)型鋼，制造冷沖壓模具、冷擠壓模具、冷彎模具以及冷鐓模具，其使用壽命都有不同程度的提高。如果您的模具對(duì)韌性和耐耐磨性都有比較高的要求，上海隆繼集團(tuán)有限公司推薦您選用日本大同模具鋼DC53或瑞典一勝百模具鋼VIKING。