60Si2MnA属于中碳合金弹簧钢,是标准件冷镦冲头的基本钢号。该钢具有屈服强度、疲劳极限高,淬透性较大,塑性优良,钢材价格低廉,以及热处理操作工艺简单的优点。该钢具有明显的脱碳倾向,对耐磨性能、疲劳抗力均有明显损害。还有过热敏感性,易出现淬火裂纹。
加工工艺
该钢用作模具主要零件时必须先经过锻造,以避免产生纵向开裂。但是为了消除锻造后的应力和使钢的内部碳化物均匀,必须进行球化退火,以提高模具钢的使用寿命。但该钢用于制造弹簧时不用经过球化退火。
若采用快速球化工艺热处理取代传统球化退火工艺后,可以使球化组织更均匀、球化率提高,提高产品质量,使生产周期缩短一半。采用低碳马氏体高温淬火,有利于延长冷作模具的寿命。
可以通过提高奥氏体化温度,是该钢的Ms点升高,获得更多的低碳马氏体组织,提高模具的强韧性,有较高的断裂韧性、冲击韧性和优良的耐磨性。淬火、回火后模具硬度为58HRC,金相组织为片状回火马氏体+残余奥氏体,产生显微裂纹的敏感性较高,因此韧性较低,在使用过程中易断裂。
等温淬火工艺比普通淬火所获得的硬度仅相差1HRC,而抗弯强度和韧性却忽又很大的提高。
工艺规范
冷压毛胚软化处理规范:温度740~760℃,保温时间4~6h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤600℃,出炉空冷.处理前硬度≤255HBS,处理后硬度≤217HBS。
淬火、回火规范:淬火温度870±10℃,油冷却;回火温度480℃±10℃。
等温淬火、回火规范:温度870℃,保温20min,出炉油冷,立即放入250℃硝盐浴中等温20min,出炉空冷。
最佳热处理规范:预备热处理:870℃油冷淬火——790℃加热保温25min——急冷到680℃保温40min——炉冷到500℃出炉空冷。
最终热处理工艺:淬火温度870℃,等温温度250℃,等温时间20min.
临界点温度(近似值)Ac1=755℃,Ac3=810℃,Ar3=770℃,Ar1=700℃,Ms=305℃。
热加工规范:始锻温度1100℃,终锻温度850℃。
典型应用举例
1、该钢冷镦螺帽冲模的高温淬火后,经920-950℃淬火并回火后,使用寿命比正常温度淬火的摸具提高了2倍左右。
2、某自卸车非标准垫片冷冲模主要零件要求有高硬度、高强度、良好的抗冲击性和较好的韧性,一般要采用Cr制造。但该钢价高,供货和热处理有难度,只好改用T10A钢制造冷冲模。但由于T10A钢韧性差、脆性大,每副模具冲垫片1000件左右就损坏,后采用该钢制作冷冲模主要零件,进行淬火、回火,使模具寿命大大延长。
3、该钢可用于内外六角螺栓成型冷镦冲头,硬质合金凹模预应力套(48-52HRC)、中厚钢板穿孔冲头等。
4、采用该钢制做内六角螺钉冷镦冲头,寿命超过Cr12、9CrSi、GCr15、Cr6WV、3Cr2W8V钢渗碳、W6M5Cr4V2等钢种,达0.5-0.7万件。
5、多用于小型企业冷冲墨迹冷镦凸模、螺母冷镦模、冲孔模制造等场合。
6、是各种冲剪工具、挤压模、冷镦模的基本材料
7、该钢按传统热处理工艺球化退火、淬火、回火后,其使用寿命可冲垫片0.5-0.6万件,而采用快速球化工艺和等温淬火的摸具可冲垫片1.2万件以上,寿命提高了一倍。
8、对该钢采用球化退火工艺,冷冲膜使用寿命可提高一倍。
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