60Si2MnA中碳合金彈簧鋼,是標準件冷鐓沖頭的基本鋼號。該鋼具有屈
服強度、疲勞極限高,淬透性較大,塑性優良,鋼材價格低廉,以及熱處理工藝操作簡
單的優點。該鋼具有明顯的脫碳傾向,對耐磨性能、疲勞抗力均有明顯損害。還有過熱
敏感性,易出現淬火裂紋。
該鋼用做模具主要零件時必須先經過鍛造,以避免產生縱向開裂。但是為了消除鍛
造后的應力和使鋼的內部碳化物均勻,必須進行球化退火,以提高模具鋼的使用壽命。
但該鋼用于制造彈簧時不需要經過球化退火。
若采用快速球化工藝熱處理取代傳統球化退火工藝后,可以使球化組織更均勻、球
化率提高,提高產品質量,使生產周期縮短一半。采用低碳馬氏體高溫淬火,有利于延
長冷作模具的使用壽命。
可以通過提高奧氏體化溫度,使該鋼的Ms點升高,獲得更多的低碳馬氏體組織,
提高模具的強韌性,有較高的斷裂韌性、沖擊韌性和優良的耐磨性。淬火、回火后模具
硬度為58HRC,金相組織為片狀回火馬氏體十殘余奧氏體,產生顯微裂紋的敏感性較
高,因此韌性較低,在使用過程中易斷裂。
等溫淬火工藝比普通淬火所獲得的硬度僅相差1HRC,而抗彎強度和韌性卻會有很
大提高。
該鋼模具的加工工藝過程如下:下料一鍛造一球化熱處理一加工成型一淬火、
回火。
(2)化學成分(質量分數,%) C0.56~0. 64、Si l.50~2.00、Mn 0.60~0. 90、
P<O. 035、S≤O. 035、Cr≤0. 035、Ni≤0. 35、Cu≤0. 25.
(3)參考對應鋼號 我國GB標準鋼號60S12Mn (A)、美國ASTM標準鋼號
H2600、日本JIS標準鋼號SUP6/SUP7、德國DIN標準鋼號60SiCr7、英國BS標準鋼
號2 51H60、法國NF標準鋼號61SC7、國際標準化組織ISO標準鋼號61SiCr7。
(4)臨界點溫度(近似值) Aal=755 (735)℃,Ac3=810 0C,Ar3=7700C,Arl=
700℃,Ms=305℃。
(5)熱加工規范始鍛溫度1100℃,終鍛溫度850℃。
(6)冷壓毛坯軟化處理規范溫度740~760℃,保溫時間4~6h,再以5~10℃/h
的冷速,降溫到≤600℃,出爐空冷。
處理前硬度≤255HBS,軟化后硬度≤217HBS。
(7)普通淬火、回火規范 淬火溫度870℃±10℃,油冷卻;回火溫度
480℃±10℃。
(8)等溫淬火、回火規范溫度870℃,保溫20min,出爐油冷,立即放入250℃硝
鹽浴中等溫20min,出爐空冷。
(9)*佳熱處理規范預備熱處理:870℃油冷淬火-*790 ℃加熱保溫25min-急冷
到680℃保溫40min一爐冷到500℃出爐空冷。L
*終熱處理工藝:淬火溫度870℃,等溫溫度250℃,等溫時間20min。
(10)典型應用舉例
①該鋼冷鐓螺帽沖模的高溫淬火后,經920~950℃淬火并回火后,使用壽命比正
常溫度淬火的模具提高了2倍左右。
②某自卸車非標準墊片冷沖模主要零件要求有高硬度、高強度、良好的抗沖擊
性和較好的韌性,一般要采用Cr制造。但該鋼價高,供貨和熱處理有難度,只好
改用TlOA鋼制造冷沖模。但由于TlOA鋼韌性差、脆性大,每副模具沖墊片1000
件左右就損壞,后采用該鋼制作冷沖模主要零件,進行淬火、回火,使模具壽命大
大延長。
③該鋼可用于內外六角螺栓成型冷鐓沖頭、硬質合金凹模預應力套(48~
52HRC)、中厚鋼板穿孔沖頭等。
④采用該鋼制作內六角螺釘冷鐓沖頭,壽命超過Cr12、9CrSi、GCr15、Cr6WV、
3Cr2W8V鋼滲碳、W6M5Cr4V2等鋼種,達0.5萬~0.7萬次。
⑤多用于小型企業冷沖模及冷鐓凸模、螺母冷鐓模、沖孔模制造等場合。
⑥是各種沖剪工具、擠壓模、冷鐓模的基本材料。
⑦該鋼按傳統熱處理工藝球化退火、淬火、回火后,其使用壽命可沖墊片0.5萬~
0.6萬件,而采用快速球化工藝和等溫淬火的模具可沖墊片1.2萬件以上,壽命提高了
一倍。
⑧對該鋼采用球化退火工藝,冷沖模使用壽命可提高1倍。
⑨采用快速球化工藝并進行870℃奧氏體化、250℃等溫淬火后,較傳統熱處理工
藝的模具壽命可提高一倍。