一、常用模具鋼的鍛造工藝  常用模具鋼鍛造工藝規(guī)范參照表9—18。
表9—18 常用模具鋼鍛造工藝規(guī)范
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鋼 號
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加熱溫度/
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始鍛溫度/
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終鍛溫度/
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冷 卻 方 式
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10、30、45、55、20Cr、40Cr
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1180～1220
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1170～1200
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≥800
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空冷或堆放空冷
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T7、T8、T9、T10、T11、T12
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1050～1100
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1020～1080
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≥800
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空冷至650 后轉(zhuǎn)入坑中緩冷
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8MnSi、Cr2、V、9Cr2、Cr、W、GCr15
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1120～1160
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1100～1140
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800～850
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空冷至650 后轉(zhuǎn)入坑中緩冷
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CrW5
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1100～1140
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1080～1120
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850～900
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空冷至650 后轉(zhuǎn)入坑中緩冷
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9Mn2V
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1080～1120
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1050～1100
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850～800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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CrWMn
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1100～1150
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1050～1100
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850～800
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先空冷后緩冷
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MCrWV
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1120～1150
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1080～1100
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≥800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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9CrSi
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1100～1150
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1050～1100
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850～800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr12
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1120～1140
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1080～1100
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880～920
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr12MoV
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1050～1120
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1000～1060
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900～850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr4W2MoV
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1040～1080
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1020～1050
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850～900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr6WV
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1060～1120
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1000～1080
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900～850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr2Mn2SiWMoV
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1040～1080
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1020～1050
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850～900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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Cr6W3Mo2.5V2.5
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1100～1150
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1100
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850～900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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W18Cr4V
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1180～1220
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1120～1140
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≥950
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緩冷(砂冷或坑冷)
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W6Mo5Cr4V2
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1140～1150
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1040～1080
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≥900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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6W6Mo5Cr4V
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1100～1120
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1050～1080
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≥850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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6Cr6W3Mo2VNb
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1120～1150
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1100
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850～900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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7Cr7Mo2V2Si
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1130
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1100
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≥850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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7CrSiMnMoV
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1150～1200
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1100～1150
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800～850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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6CrNiMnSiV
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1080～1120
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1040～1060
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≥850
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緩冷(砂冷或坑冷)
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8Cr2MnWMoVS
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1100～1150
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1060
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≥900
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緩冷(砂冷或坑冷)
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4CrW2Si
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1150～1180
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1130～1160
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≥800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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5CrW2Si
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1150～1180
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1130～1160
|
≥800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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6CrW2Si
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1150～1180
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1130～1180
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≥800
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緩冷(砂冷或坑冷)
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7Mn15Cr2Al3V2WMo
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1140～1160
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1080～1100
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≥900
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空冷
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5CrMnMo
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1100～1150
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1050～1100
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850～800
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緩冷
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5CrNiMo
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1100～1150
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1050～1100
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850～800
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緩冷
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3Cr2W8V
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1130～1160
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1080～1120
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900～850
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緩冷
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4Cr5MoSiV
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1120～1150
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1070～1100
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900～850
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緩冷
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4Cr5MoSiV1
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1120～1150
|
1070～1100
|
900～850
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緩冷
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4CrMnSiMoV
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1100～1150
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1050～1100
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≥850
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緩冷
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3Cr3Mo3W2V
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1150～1180
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1050～1100
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≥850
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緩冷
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5Cr4W2Mo2VSi
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1130～1160
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1080～1100
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≥850
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緩冷
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5Cr4Mo3SiMnVAl
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1100～1140
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1050～1080
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≥850
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緩冷
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鍛打過程中始鍛、終鍛要輕擊、中間進行重擊，擊打過程中注意各部分變形要均勻，要保持各部分的溫度的均勻；注意多向鐓拔；注意保證足夠的鍛比，總的鍛比一般為8～18，單次鍛比一般為2～3，若采用5～10效果更佳。
二、新型模具鋼的鍛造工藝規(guī)范 新型模具鋼的加熱、始鍛、終鍛溫度及冷卻方式見表9—19。
表9—19 新型模具鋼鍛造工藝規(guī)范
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名稱
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鋼號
(代號)
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鍛 造 規(guī) 范/℃
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加熱
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始鍛
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終鍛
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冷卻方式
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冷模具鋼
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65Cr4W3Mo2VNb
(65Nb)
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1120～1150
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1100～1120
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850～900
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灰冷、爐冷
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冷熱模具鋼
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5Cr4Mo3SiMnVAl
(012Al)
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1100～1140
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1050～1080
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850～900
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砂冷、爐冷
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冷熱模具鋼
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6Cr4Mo3Ni2WV
(CG2)
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1160～1200
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1140～1160
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≥950
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砂冷≤150℃
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冷模具鋼
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7Cr7Mo3V2Si
(LD)
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1120～1140
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1100～1120
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≥850
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砂冷
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冷沖模具鋼
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7Cr7SiMnMoV
(CH—1)
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1150～1200
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1100～1120
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800～850
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灰冷、爐冷
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冷沖模具鋼
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6CrNiSiMnMoV
(GD)
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1080～1120
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1040～1060
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≥850
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爐冷、灰冷
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冷沖模具鋼
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9Cr6W3Mo2.5V2.5
(GM)
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1120～1150
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1100～1120
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850～900
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爐冷
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剪切模具鋼
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6Cr3VSi
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1120～1150
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1100～1120
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850～900
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無鈷超硬高速鋼
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W12Mo3Cr4V3N
(V3N)
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1120～1150
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1100～1120
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950～1000
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>600℃ 埋入熱灰坑冷
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粉末高速鋼
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SR－1
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直接壓制成形
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冷模具鋼
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Cr8MoWV3Si
(ER5)
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1150～1200
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1150
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≥900
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爐冷
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冷模具鋼
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Cr12Mo1V1
(D2)
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1120～1140
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1100
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≥1060
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爐冷
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鋼結(jié)硬質(zhì)合金
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TLMW50
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100～800℃保溫透熱后再升至1200～1240℃
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1150～1200
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900～920
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坑冷、箱冷或爐中緩冷
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鋼結(jié)硬質(zhì)合金
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GW50
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100～750℃保溫透熱后再升至1180～1200℃
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1180
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850～900
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細石灰、草火灰、爐渣中緩冷
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鋼結(jié)硬質(zhì)合金
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DT
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700～800℃保溫透熱后再升至1200～1240℃
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1150～1200
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850～900
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緩冷
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鋼結(jié)硬質(zhì)合金
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GT35
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700～750℃保溫透熱后再升至1220～1250℃
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1180～1220
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920～950
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緩冷
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三、新型模具鋼的鍛造特點和工藝特性 新型模具鋼的導熱性差，塑性低，變形抗力大，鍛造范圍窄，淬透性高，變形發(fā)熱效應較大。若鍛造工藝掌握不當，易裂，合格率低，碳化物級別不易達到要求。
（1）65Cr4W3Mo2VNb 簡稱65Nb鋼，是一種冷作模具鋼。鍛造性能良好，鍛造時要緩慢加熱，保證透燒，加熱溫度1120～1150℃。始鍛溫度不宜太高，1100～1120℃，終鍛溫度不宜過低，850～900℃。鍛后應回火，緩冷（砂冷或爐冷）或及時退火。65Nb鋼的抗氧化性良好，屬于高合金鋼，導熱性差，與高速鋼、高鉻工具鋼相比，變形抗力低，高溫韌性好。
(2) 5Cr4M03SiMnVAl 簡稱012Al鋼，是冷熱模具兼用鋼，屬于基體鋼，具有較好的綜合性能和熱穩(wěn)定性。此鋼的冷熱疲勞抗力和耐磨性高于3Cr2W8V鋼。012Al鋼因合金元素含量多，鍛造性能比3Cr2W8V鋼差。鍛造加熱溫度1100～1140℃，始鍛溫度1050～1080℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后要回火，緩冷(砂冷或爐冷)或及時退火。
012Al鋼的鍛造抗力大，鍛造過程中需充分預熱和保溫，鍛打時應采用“輕一重一輕”的方法，落錘均勻，避免連續(xù)重錘，嚴禁放冷錘，以防出現(xiàn)內(nèi)裂等缺陷。012Al鋼鍛造工藝如圖9—3所示。
圖9—3 012Al鋼鍛造工藝曲線
(3)6Cr4M03Ni2WV 簡稱CG2鋼，鍛造塑性一般，人爐溫度≤800℃，加熱溫度1160～1200 ，始鍛溫度1140～1160℃，終鍛溫度≥950℃，鍛造后要求進行砂冷≤150℃。從CG2鋼奧氏體晶粒度隨加熱溫度升高而長大的狀況來看，一般加熱溫度允許有0～40℃范圍的波動。鍛制需反復鐓拔三次以上。
(4)7Cr7M03V2Si 簡稱LD—1鋼，含V量較多，塑性一般。鍛造加熱溫度為1120～1140℃，始鍛溫度為1100～1200℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后冷卻方式為砂冷。
(5)7CrSiMnMoV 簡稱CH—1鋼，屬于低合金鋼，是具有火焰淬硬性能的冷作模具鋼。CH—1鋼無大量的過剩碳化物，鍛造性能良好，塑性變形抗力與中碳合金鋼40Cr及低合金工具鋼9Mn2V相近。鍛造加熱溫度為1150～1200℃，始鍛溫度為1100～1120℃，終鍛溫度為800～850℃，冷卻方式為灰冷或爐冷。
(6)6CrNiSiMnMoV 簡稱GD鋼，是一種新型冷作模具鋼。GD鋼的強韌性顯著高于CrWMn和Crl2MoV鋼。由于GD鋼含有較低的合金元素，而且碳化物較為細小均勻，可直接下料使用。如需改鍛，其加熱溫度為1080～1120℃，始鍛溫度為1040～1060℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后緩冷或立即退火，以防止產(chǎn)生裂紋。GD鋼的熱塑性好，變形抗力小，可一次成形。
(7)9Cr6W3M02.5V2.5 簡稱GM鋼，是一種高耐磨高強韌冷作模具鋼。硬度接近于高速鋼，韌性和強度優(yōu)于高速鋼和高鉻工具鋼。GM鋼中Cr、W、Mo、V等合金元素配比合理，碳的加入按平衡碳的規(guī)律配碳，未溶碳化物細小、彌散分布，避免了粗大一次碳化物的產(chǎn)生。GM鋼的鍛造工藝為：鍛造前應緩慢加熱，充分透燒，加熱溫度為1120～1150℃，始鍛溫度為1100～1120℃，終鍛溫度為850℃～900℃。冷卻方式：鍛后緩冷或及時退火處理，以防開裂。GM鋼鍛造時采取輕一重一輕法操作，反復鐓拔，可進一步改善碳化物的不均勻性。
(8)W12M03Cr4V3N 簡稱V3N鋼，是一種無鈷超硬高速鋼。它具有比一般高速鋼硬度高、耐磨等優(yōu)點，可用于工作條件更荷刻的冷作模具。毛坯尺寸小于 50的工件，可不經(jīng)鐓拔直接制作模塊。鋼坯加熱時應緩慢加熱，注意均勻燒透，加熱時間為相同條件下的W18Cr4V的1.5～2倍。鍛造工藝：加熱溫度1120～1170℃，始鍛溫度1120～1150℃，終鍛溫度950～1000℃，冷卻方式為大于600℃時埋人熱灰坑緩冷。鍛造時輕錘快打，勤倒棱角，以免棱角溫度降到900℃以下，拔長時不要重錘重復鍛打同一段，以防由于溫升過高而產(chǎn)生內(nèi)部十字裂紋。對大尺寸鍛件應及時退火處理，以防炸裂。
(9)Cr8MoWV3Si 簡稱ER5鋼，此鋼提高了含碳量、含釩量，以及Cr、Mo、W碳化物形成元素，保證了鋼中具有強韌性基體及細小均勻分布的特殊碳化物，從而使ER5鋼具有高耐磨及高韌性。強韌性和耐磨性均比Crl2MoV鋼高。ER5鋼鍛造性能良好，始鍛溫度為1150℃，終鍛溫度≥900℃，鍛后緩冷，鍛坯近于終鍛溫度時，輕擊快打可提高鍛造質(zhì)量。
(10)Crl2MolVl 簡稱D2鋼，高耐磨微變形冷作模具鋼，同Crl2MoV鋼在化學成分上的差異是增加了Mo、V，改變了鋼的鑄造組織，細長了晶粒，改善了萊氏體的形貌，強韌性及耐磨性優(yōu)于Crl2MoV鋼，提高了模具的使用壽命。由于D2鋼的屈服點及塑性變形抗力較Crl2MoV鋼高，因而D2鋼的鍛造性能及熱塑成型性較Crl2MoV略差。鍛造溫度為1060～1100℃。
用D2鋼制造的滾絲輪、滾軋輪、“離合調(diào)整板”冷沖模，比用Crl2MoV鋼制造的可提高壽命5～6倍。
(11)GT35、TLMW50、GW50鋼結(jié)硬質(zhì)合金 脆性大，在鍛造過程中應以多向應力、單向變形的鍛造方式較為合適。鍛造中采用二輕一重的原則，鍛比可取>2。自由鍛時每火徑向變形取6％～15％，模鍛時每火軸向變形取15％～25％(開坯時取下限，鍛透后取上限)，鍛坯愈大，相應的變形愈小。
(12)DT鋼結(jié)硬質(zhì)合金 顯微組織具有硬質(zhì)顆粒均勻彌散分布，顆粒尺寸細小，而GT35、TLMW50等鋼結(jié)硬質(zhì)合金中的硬質(zhì)顆粒的分布呈明顯的聚集狀態(tài)，均勻度較差。DT合金的可鍛性優(yōu)于其他硬質(zhì)合金，可鍛溫度較寬，熱塑性較好，扭轉(zhuǎn)720度后來出現(xiàn)裂紋，其他品種不是一周就易出現(xiàn)裂紋。鍛造工藝為：700～800℃預熱，1150～1200℃始鍛，850～900℃終鍛。在第一、二次鍛打時，力求輕拍快打，進行鐓粗，滾圓。每次鍛打變形量控制在5％左右，須變向進行十字交叉鍛打，以求鍛透。改形鍛打時，變形量可適當增加到10％～15％。達到終鍛溫度時，應及時停止鍛打，重新回爐加熱后再繼續(xù)鍛打，鍛后必須緩冷。
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