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合金工具钢（GB／T1299-198）
发布日期：2009/3/17
作者：山东大泰金属材料有限公司
点击：3706
合金工具钢（GB／T1299-198）
(1)牌号和化学成分见表3-45。
表3-45合金工具钢的牌号和化学成分
钢组
牌号
化学成分(质量分数)(％)
C
Si
Mn
Cr
W
Mo
V
其他
量
具
刃
具
钢
9SiCr
O．85～
0.95
1.20～
1.60
0.30～
0.60
0.95～
1.25
8MnSi
0.75～
O．85
0.30～
O．60
O．80～
1.10
Cr06
…
(1)牌号和化学成分见表3-45。
表3-45合金工具钢的牌号和化学成分
|
钢组 |
牌号 |
化学成分(质量分数)(％) | ||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 | |||||||
|
量
具
刃
具
钢 |
9SiCr |
O．85～
0.95 |
1.20～
1.60 |
0.30～
0.60 |
0.95～
1.25 |
|
|
|
| |||||
|
8MnSi |
0.75～
O．85 |
0.30～
O．60 |
O．80～
1.10 |
| ||||||||||
|
Cr06
|
1.30～
1.45 |
≤O．40 |
≤O．40 |
O．50～
O．70 | ||||||||||
|
Cr2
|
O．95～
1.10 |
1.30～
1.65 | ||||||||||||
|
9Cr2 |
O．80～
O．95 |
1.30～
1.70 | ||||||||||||
|
W |
1.06～1.25 |
O．10～
0．30 |
O．80～
1.20 | |||||||||||
|
耐
冲
击
工
具
钢 |
4CrW2si
|
O．35～
0.45 |
0.80～
1.10 |
≤O．40
|
1.10～ 1.30 |
2.00 ～ 2.50 |
|
|
| |||||
|
5CrW2Si |
0.45～
O．55 |
O．50
～
O．80 | ||||||||||||
|
6CrW2Si |
0.55～
O．65 |
2.20～
2.70 | ||||||||||||
|
冷
作
模
具
钢 |
Crl2 |
2.00～
2.30 |
≤0.40 |
≤O．40 |
11.50～
13.00 |
|
|
|
| |||||
|
Crl2M0lVl |
1.40～
1．60 |
≤O．60 |
≤0.60 |
11.00
13.00 |
0.70～
1.20 |
≤1.00 |
Co
≤1.00 | |||||||
|
Crl2MOV |
1.45～
1.70 |
≤0.40 |
≤0.40 |
11.00～
12.50 |
|
O．40～
O．60 |
O．15～
O．30 |
| ||||||
|
Cr5M0lV |
O．95～
1.06 |
≤0.50
|
≤1.00
|
4.75～
5.50 |
O．90～
1.40 |
0.15～
O．50 | ||||||||
|
9Mn2V |
O．85～
0.95 |
≤O．40 |
1.70～
2.00 |
|
|
|
O．10～
0.25 |
| ||||||
|
CrWMn |
0.90～
1.05 |
O．80～
1.10 |
O．90～ 1.20 |
1.20～
1.60 |
| |||||||||
|
9CrWMn |
0.85～
O．95 |
0．90～
1.20 |
0.50～
O．80 |
0.50～
O．80 | ||||||||||
|
Cr4W2MoV |
1.12～
1.25 |
0.40～
0.70 |
≤0.40 |
3.50～
4.00 |
1.90～
2.60 |
O．80～1.20 |
0.80～1.10 | |||||||
|
6Cr4W3-
M02VNb |
0.60～
O．70 |
≤O．40 |
≤O．40 |
3.80～
4.40 |
2.50～
3.50 |
1.80～2.50 |
O．80～1.20 |
Nbo．20
～0.35 | ||||||
|
6W6M05-
Cr4V |
0.55～
0.65 |
≤O．60 |
3.70～
4.30 |
6.00～
7.00 |
4.50～5.50 |
0.70～1.10 |
| |||||||
|
热
作
模
具
钢 |
5CrMnMo |
O．50～
0.60 |
O．25～
O．60 |
1.20～
1.60 |
0.60～
O．90 |
|
O．15～O．30 |
|
Ni1．40
～1.80 | |||||
|
≤O．40 | ||||||||||||||
|
钢组 |
牌号 |
化学成分(质量分数)(％) | ||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 | |||||||
|
热
作
模
具
钢 |
5CrNiMo |
O．50～
0.60 |
≤O．40 |
0.50～
O．80 |
0.50～
O．80 |
|
O．15
～
O．30 |
|
Ni1．40
～
1.80 | |||||
|
3Cr2W8V |
O．30～
0.40 |
≤0.40 |
2.20～
2.70 |
7.50～
9.00 |
|
O．20～
0.60 | ||||||||
|
热
作
模
具
钢 |
5Cr4M03si-MnVAl |
O．47～
0.57 |
0.80～ 1.10 |
0.80～ 1.10 |
3.80～
4.30 |
|
2.80～
3.40 |
0.80～
1.20 |
A10.30
～O．70 | |||||
|
3Cr3Mo-3W2V |
0.32～
0.42 |
0.60～
O．90 |
≤O．65 |
2.80～
3.30 |
1.20～ 1.80 |
2.50～
3.00 |
| |||||||
|
5Cr4W5-
M02V |
0.40～
O．50 |
≤O．40 |
≤O．40 |
3.40～
4.40 |
4.50～
5.30 |
1.50～
2.10 |
0.70～
1.10 | |||||||
|
8Cr3 |
O．75～
O．85 |
3.20～
3.80 |
|
|
| |||||||||
|
4CrMn-
SiMOV |
0.35～
O．45 |
0.80～
1.10 |
O．80～
1.10 |
1.30～
1.50 |
0.40～
O．60 |
O．20～
O．40 | ||||||||
|
4Cr3Mo-
3siV |
O．35～
0.45 |
0.80～ 1.20
|
O．25～
0.70 |
3.00～ 3.75 |
2.00～
3.00 |
O．25～
O．75 | ||||||||
|
4Cr5-
M0siV |
0.33～
0.43 |
O．20～
O．50 |
4.75～ 5.50
|
1.10～
1.60 |
0.30～
O．60 | |||||||||
|
4Cr5-
M0siVl |
O．32～
O．45 |
1.10～
1.75 |
0.80～
1.20 | |||||||||||
|
4Cr-
5W2Vsi |
O．32～
O．42 |
≤O．40 |
4.50～
5.50 |
1.60～
2.40 |
|
O．60～
1.00 | ||||||||
|
无
磁
模
具
钢 |
7Mn15Cr2Al-3V2WMo |
O．65～
0.75 |
≤O．80
|
14.50～
16.50 |
2.00～ 2.50 |
0.50～
0.80 |
O．50～
0.80 |
1.50～
2．00 |
A12.30
～
3.30 | |||||
|
塑
料
模
具
钢 |
3Cr2M0 |
O．28～
O．40 |
O．20～
O．80 |
O．60～
1.00 |
1.40～
2.00 |
|
0.30～
0.55 |
|
| |||||
注：1．所有牌号钢材的硫和磷含量不大于0．030％。
2．钢中残余铜含量应不大于0．030％。镍不作为合金化学元素时，残余含量应不大于0．25％。5CrNiMo钢经供需双方同意，允许钒含量小于0．20％。
3．上述含量皆指质量分数。
(2)力学性能见表3—46。
表3-46合金工具钢的力学性能
|
序号 |
牌号 |
交货状态 |
试样淬火 | |||
|
布氏硬度HBS |
压痕直径／mm |
淬火温度／℃和冷却剂 |
洛氏硬度HRC≥ | |||
|
l-l |
9SiCr |
24l～197 |
3.9～4.3 |
820～860，油 |
62 | |
|
1-2 |
8MnSi |
≤229 |
≥4．O |
800～820，油 |
60 | |
|
l-3 |
Cr06 |
24l～187 |
3.9～4.4 |
780～8lO，水 |
64 | |
|
l-4 |
Cr2 |
229～179 |
4．O～4.5 |
830～860，油 |
62 | |
|
l-5 |
9Cr2 |
217～179 |
4.1～4.5 |
820～850，油 |
62 | |
|
1-6 |
W |
229～187 |
4．O～4.4 |
800～830，水 |
62 | |
|
2-l |
4CrW2si |
217～179 |
4.1～4.5 |
860～900，油 |
53 | |
|
2-2 |
5CrW2si |
255～207 |
3.8～4.2 |
860～900，油 |
55 | |
|
2-3 |
6CrW2si |
285～229 |
3.6～4．O |
860～900，油 |
57 | |
|
3-1 |
Crl2 |
269～217 |
3.7～4.1 |
950～1000，油 |
60 | |
|
3-2 |
Crl2M01Vl |
≤255 |
≥3.8 |
① |
59 | |
|
3-3 |
Crl2MoV |
255～207 |
3.8～4.2 |
950～1000，油 |
58 | |
|
3_4 |
Cr5MolV |
≤255 |
≥3.95 |
② |
60 | |
|
3-5 |
9Mn2V |
≤229 |
≥4.0 |
780～810，油 |
62 | |
|
3-6 |
CrWMn |
255～207 |
3.8～4.2 |
800～830．油 |
62 | |
|
3-7 |
9CrWMn |
24l～197 |
3.9～4.3 |
800～830，油 |
62 | |
|
3-8 |
Crw2MOV |
≤269 |
≥3.7 |
960～980、
1020～1040，油 |
60 | |
|
3-9 |
6Cr4W3M02-
VNb |
≤255 |
≥3.8 |
1100～1160，油 |
60 | |
|
3-10 |
6W6M05Cr4V |
≤269 |
≥3.7 |
1180～1160，油 |
60 | |
|
4-1 |
5CrMnMo |
24l～197 |
3.9～4.3 |
820～850，油 |
60 | |
|
4-2 |
5CrNiM0 |
830～860，油 | ||||
|
4-3 |
3Cr2W8V |
255～207 |
3.8～4.2 |
1075～1125，油 |
60 | |
|
4-4 |
5Cr4M03Si-
MnVAL |
255 |
≥3.8 |
1090.1120，油 |
60 | |
|
4-5 |
3CrM03W2V |
1060～1130，油 | ||||
|
4-6 |
5Cr4W5M02V |
≤269 |
≥3.7 |
1100～1150，油 |
60 | |
|
4-7 |
8Cr3 |
255～207 |
3.8～4.2 |
850～880，油 |
60 | |
|
4-8 |
4CrMnMOV |
241～197 |
3.9～4.3 |
870～930，油 |
60 | |
|
4-9 |
4Cr3M03SiV |
≤229 |
≥4.0 |
③ |
60 | |
|
4-lO |
4Cr5MoSiV |
≤235 |
≥3.95 |
④ |
60 | |
|
4-11 |
4 Cr5MoSiV1 |
≤235 |
≥3.95 |
④ |
60 | |
|
4-12 |
4CR5W2VSi |
≤229 |
≥4.0 |
1030～1050，油或空 |
60 | |
|
5-1 |
7Mnl5Cr2Al- 3V2WMo |
|
|
1170-1190，固溶水
650～700，时效空 |
45 | |
|
6-1 |
3Cr2M0 |
|
|
|
| |
注：1．钢材以退火状态交货，对7Mnl5Cr2A13V2WMo和3Cr2Mo钢可以热轧状态交货。
2．根据需方要求，经双方协议，制造螺纹刀具有退火状态交货的9SiCr钢材，其布氏硬度为187—229HBS。热作模具钢不检验试样淬火硬度。
3．截面尺寸小于5mm的钢材不作硬度检验。根据需方要求可作拉力或其他检验，指标按双方协议。
①表示820°C预热，1000°C(盐浴)或1010°C(炉控气氛)加热，保温10～20min，空冷，200％回火。
②表示790％预热，940°C(盐浴)或950°C(炉控气氛)加热，保温5～15min，空冷，200°C回火。
③表示790％预热，1010°C(盐浴)或1020°C(炉控气氛)加热，保温5～15min，空冷，550％回火。
④表示790°C预热，1000％(盐浴)或1010°C(炉控气氛)加热，保温5～15min，空冷，550℃回火。
(3)用途见表3-47。
表3-47合金工具钢的特性和应用
|
牌 号 |
主要特性 |
应用举例 | ||
|
9SiCr |
淬透性比铬钢好，￠45～￠50mm的工件在油中可以淬透，耐磨性高，具有较好的回火稳定性，加工性差，热处理时变形小，但脱碳倾向较大 |
适用于耐磨性高、切削不剧烈且变形小的刃具，如板牙、丝锥、钻头、铰刀、齿轮铣刀、拉刀等，还可用作冷冲模及冷轧辊 。 | ||
|
8MnSi |
韧性、淬透性与耐磨性均优于碳素工具钢 |
多用作木工凿子、锯条及其他工具，制造穿孔器与扩孔器工具以及小尺寸热锻模和冲头、热压锻模、螺栓、道钉冲模、拔丝模、冷冲模及切削工具 | ||
|
Cr06 |
淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬透性不好，较脆 |
多经冷轧成薄钢带后，用于制作剃刀、刀片及外科医疗刀具，也可用作刮刀、刻刀、锉刀等 | ||
|
Cr2 |
淬火后的硬度、耐磨性都很高，淬火变形不大，但高温塑性差 |
多用于低速、走刀量小、加工材料不很硬的切削刀具，如车刀、插刀、铣刀、铰刀等，还可用作量具、样板、量规、偏心轮、冷轧辊、钻套和拉丝模，还可作大尺寸的冷冲模 | ||
|
9Cr2 |
性能与Cr2基本相似 |
主要用作冷轧辊、钢印冲孔凿、冷冲模及冲头、木工工具等 | ||
|
W |
淬火后的硬度和耐磨性较碳工钢好，热处理变形小，水淬不易开裂 |
多用于工作温度不高、切削速度不大的刀具，如小型麻花钻、丝锥、板牙、铰刀、锯条、辊式刀具等 | ||
|
4CrW2Si |
高温时有较好的强度和硬度，且韧性较高 |
适用于剪切机刀片、冲击振动较大的风动工具、中应力热锻模、受热低的压铸模 | ||
|
5CrW2Si |
特性同4CrW2Si，但在650°C时硬度稍高，可达4l～43HRC左右，热处理时对脱碳、变形和开裂的敏感性不大 |
用于手动和风动凿子、空气锤工具、铆钉工具、冷冲模、重震动的切割器，作为热加工用钢时，可用于冲孔、穿孔工具、剪切模、热锻模、易熔合金的压铸模 | ||
|
牌 号 |
主要特性 |
应用举例 | ||
|
6CrW2Si |
特性同5CrW2Si，但在650°C时硬度可达43～45HRC左右 |
可用于重负荷下工作的冲模、压模、铸造精整工具、风动凿子等，作为热加工用钢，可生产螺钉和热铆的冲头、高温压铸轻合金的顶头、热锻模等 | ||
|
Crl2 |
高碳高铬钢，具有高的强度、耐磨性和淬透性，淬火变形小，较脆，导热性差，高温塑性差 |
多用于制造耐磨性能高、不承受冲击的模具及加工材料不硬的刃具。如车刀、铰刀、冷冲模、冲头及量规、样板、量具、凸轮销、偏心轮、冷轧辊、钻套和拉丝模 | ||
|
Crl2MoV |
淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比Crl2高，截面为300～400mm全淬透，耐磨性和塑性也较好，变形小，但高温塑性差 |
适用于各种铸、锻、模具，如各种冲孔凹模，切边模、滚边模、缝口模、拉丝模、钢板拉伸模、螺纹搓丝板、标准工具和量具 | ||
|
Cr5MolV |
系引进美国钢种，具有良好的空淬性能，空淬尺寸变形小，韧性比9Mn2V、Crl2均好，碳化物均匀细小，耐磨性好 |
适于制造韧性好，耐磨的冷作模具、成型模、下料模、冲头、冷冲裁模等 | ||
|
9Mn2V |
淬透性和耐磨性比碳工钢高，淬火后变形小 |
适用于制作各种变形小、耐磨性高的精密丝杆、磨床主轴、样板、凸轮、块规、量具及丝锥、板牙、铰刀以及压铸轻金属和合金的推入装置 | ||
|
CrWMn |
淬透性和耐磨性及淬火后的硬度比铬钢及铬硅钢高，且韧性较好，淬火后的变形比CrMn钢更小，缺点是形成碳化物网状程度严重 |
多用于制造变形小、长而形状复杂的切削刀具，如拉刀、长丝锥、长铰刀、专用铣刀、量规及形状复杂、高精度的冷冲模 | ||
|
9CrWMn |
特性与CrWMn相似，但由于含碳量稍低，在碳化物偏析上比Cr．WMn好些，因而力学性能更好，
但热处理后硬度较低 |
同CrWMn | ||
|
Cr4W2MoV |
系我国自行研制的新型中合金冷作模具钢，共晶化合物颗粒细小，分布均匀，具有较高的淬透性、淬硬性，且有较好的力学性能、耐磨性和尺寸稳定性 |
用于制造冷冲模、冷挤压模、搓丝板等，也可冲裁1.5～6.0mm钢板 | ||
|
6Cr4W-
3M02VNb |
高韧性冷作模具钢，具有高强度、高硬度，且韧性好，又有较高的疲劳强度 |
用于制造冲击载荷及形状复杂的冷作模具、冷挤压模具、冷镦模具、螺钉冲头等 | ||
|
牌 号 |
主要特性 |
应用举例 |
|
6W6Mo-
5CrV |
系我国自行研制的适合于黑色金属挤压用的模具钢，具有高强度、高硬度、耐磨性及抗回火稳定性，有良好的综合性能 |
适用于作冲头，模具 |
|
5CrMnMo |
不含镍的锤锻模具钢，具有良好的韧性、强度和高耐磨性，对回火脆性不敏感，淬透性好 |
适用于作中、小型热模锻，且边长小于或等于300～400mm |
|
5CrNiMo |
特性与5CrMnMo相近，高温下强度、韧性及耐热疲劳性高于5CrMnMo |
适用于作形状复杂、冲击负荷重的各种中、大型锤锻模 |
|
3Cr2W8V |
常用的压铸模具钢，具有较低的含碳量，以保证高韧性及良好的导热性，同时含有较多易形成碳化物的铬、钨高温下有高硬度、强度，相变温度较高，耐热疲劳性良好，淬透性也较好，断面厚度小于或等于100mm可淬透，但其韧性和塑性较差 |
适于作高温、高应力但不受冲击的压模，如平锻机上的凸凹模、镶块、铜合金挤压模等，还可作热剪切刀 |
|
5Cr4Mo-
3SiMnVAl |
具有较高的强韧性，良好的耐热性和冷热疲劳性，淬透性和淬硬性均较好，是一种热作模具钢，又可作为冷作模具钢使用 |
适用于制作冷镦模、冲孔凹模、槽用螺栓热锻模、热挤压冲头等，可以代替3Cr2W8V、Crl2MoV使用 |
|
3Cr3Mo-
3W2V |
具有良好的冷热加工性能，较高的热强性，良好的抗冷热疲劳性．耐磨性能好，淬硬性好，有一定的耐冲击耐力 |
可制作热作模具，如镦锻模、精锻模、辊锻模具、压力机用模具等 |
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5Cr4W-
5Mo2V |
系我国自行研制的热挤压、精密锻造模具钢，具有高热硬性、高耐磨性、高温强度、抗回火稳定性及一定的冲击韧性，可进行一般热处理或等温热处理和化学热处理 |
多用于制造热挤压模具，时常代替3Cr2W8V |
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8Cr3 |
具有良好的淬透性，室温强度和高温强度均可，碳化物细小且均布，耐磨性能较好 |
常用于冲击、振动较小，工作温度低于500°C，耐磨损的模具，如热切边模、成形冲模、螺栓热顶锻模等 |
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4CrMnSiMoV |
具有较高的高温力学性能，耐热疲劳性能好，可代替5CrNiMo使用 |
用于制作锤锻模、压力机锻模、校正模、弯曲模等 |
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牌 号 |
主要特性 |
应用举例 |
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4Cr3M03SiV |
具有高的淬透性，高的高温硬度，优良的韧性，可代替3Cr2WBV使用 |
可制作热滚锻模、塑压模、热锻模、热冲模等 |
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4Cr5MoSiV |
具有高的淬透性，中温以下综合性能好，热处理变形小，耐冷热疲劳性能好 |
适于制造热挤压模、螺栓模、热切边模、锤锻模、铝合金压铸模等 |
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4Cr5MoSiVl
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在中温(≈600°C)下的综合性能好，淬透性高(在空气中即能淬硬)，热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于Cr2W8V |
可用作模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等 |
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4Cr5W-
2VSi |
在中温下具有较高的硬度和热强度，韧性和耐磨性良好，耐冷热疲劳性能较好 |
可用于锻压模具、冲头、热挤压模具、有色金属压铸模等 |
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7Mnl5Cr2
A13V2WMo |
在各种状态下都能保持稳定的奥氏体，且有非常低的磁导率，高的强度、硬度、耐磨性，但切削加工性差 |
用于制造无磁模具、无磁轴承以及在强磁场中不产生磁感应的结构零件 |
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3Cr2M0 |
具有良好的切削性、镜面研磨性能，机械加工成型后，型腔变形及尺寸变化小，经热处理后可提高表面硬度，提高使用寿命 |
适用于制造塑料模、低熔金属压铸模 |