9SiCr（低合金刃具用钢）

9SiCr

低合金刃具用钢

9SiCr钢是低合金刃具用钢，但也常常制作冷作模具零件，效果很好。它比铬钢（Cr2或9Cr2）有更高的淬透性和淬硬性并且有较高的回火稳定性。适合分级淬火或等温淬火。该钢最早引自前苏联的9XC，过去曾称作9CrSi钢。成分和性能与9XC完全一样。在我国已有很长的应用历史。外国同类钢号仅有德国的90CrSi5瑞典的2092和SR1855，DF-1。其他国家未见有相似钢号。该钢可作多种形状复杂，变形要求小的冷作模具零件。

摘要

材料

名称：合金工具钢

牌号：9SiCr

标准：GB/T1299-2014

产地：重庆特钢、东北特钢以及宝钢。

交货状态：热轧、冷轧。一般退火状态交货。

交货规格：热轧2.5~6.0mm（板），冷轧1.5~2.5mm（带）

参考对应牌号

德国DIN标准材料编号1.2067、德国DIN标准牌号100Cr6、中国GB标准牌号9SiCr、英国BS标准牌号BL3、法国AFN0R标准牌号Y100C6、西班牙UNE标准牌号100Cr6、美国AISI/SAE标准牌号L3、俄罗斯r0CT标准牌号9XC、瑞典SS标准牌号2092。

特性及应用

特性

9SiCr的类型及符号，数字含义9SiCr9：平均含碳量0.9%Si：硅Cr：铬含硅、铬量均不超过1.5%属合金工具钢中的低合金刃具钢适合于制作低速切削刀具

高碳合金工具钢，韧性较好，具有较好的回火稳定性，热处理时变形小。该钢中碳化物分布均匀，不易析出碳化物网，并易于正火消除，通过正火可以消除网状以及粗片碳化物组织。但是抗压强度和耐磨性不足，加工性较差。该钢的表面残余含碳量为0.6%—0.7%的脱碳层时，由于碳化物的减少使得表面层的过热敏感性增大。经正常加热淬火以后表面硬度仍可以达到60—62HRC，但其抗弯强度却下降40%—50%。表面层晶粒度达到7级，心部为10级。

该钢锻造性能良好，由于易脱碳，需要在中性气氛或者保护气氛炉中加热。施以锻热调质处理，可以获得细密的回火索氏体组织，简化工艺，省时节电，既有良好的切削加工性能，又有理想的余热处理组织。

该钢受热软化温度为320℃，淬透性比铬钢好，油淬淬硬性深度40—50mm。该钢零保温淬火韧化工艺，可以消除搓丝=板因常规淬火加热氧化脱碳造成的早期失效，不均匀奥氏体修或可以细化马氏体，搓火后得到隐晶马氏体或者细针状马氏体，这种组织强韧性好。

9SiCr量具刃具用钢，是常用的低合金工具钢，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较高的回火稳定性。

二更多运用举例：

1该钢用作冲制料厚≥3mm的冲裁模具中形状复杂的凸模凹模镶块,做凸模时建议硬度58—62HRC，做凹模是建议60—64HRC。

2批量软料中厚板冲裁模常用9SiCr等钢。

3用于滚丝模好，经超细化预处理后，服役期寿命提高一倍，

4该钢制M50×2搓丝板采用锻热调质预处理索氏体组织与淬火马氏体比较接近，加之“薄壳淬火”，寿命提高2—3倍。

5载荷轻或者小批量生产用冷镦模

6该钢用于较精密复杂的模具。

7该钢用于下料模，冲头，压花模。

8用于高强度的冷作模具钢。

9用于铝件冷挤压模，做凸模时建议硬度为60—62HRC。

10齿轮冲模，剪刀以及冷轧锟。

11是各种冲剪工具精压膜，冷镦模的基本材料。

12适用用耐磨性高切削不剧烈且变形小刀具，如板牙丝锥钻头铰刀齿轮铣刀拉刀等。

13经深冷处理的凸模,其使用寿命从常规热处理的0.5万件提高到1.5万件。

14该钢可用于顶出杆等。

15主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模。

应用

9SiCr合金工具钢可用于制造形状复杂、变形小、耐磨性高、低速切削的工具，如钻头、螺纹工具、铰刀、板牙、丝锥、搓丝板和滚丝轮等。（塑料模具钢时，可用于顶出杆，制造尺寸家大，形状复杂和精度要求高的塑料膜。

化学成分

●化学成份：

碳C：0.85～0.95

硅Si1.20～1.60

锰Mn：0.30～0.60

硫S：≤0.030

磷P：≤0.030

铬Cr：0.95～1.25

镍Ni：允许残余含量≤0.25

铜Cu：允许残余含量≤0.30

力学性能

●力学性能：

硬度：退火,241～197HB,压痕直径3.9～4.3mm;187～229HB(制造螺纹工具用);淬火,≥62HRC

热处理工艺

●热处理规范及金相组织：

热处理规范：试样淬火820～860℃,油冷。

●交货状态：钢材以退火状态交货。

900℃高温余热油淬,着进行700~720°C高温回火,硬度达200~220HBW,可代替锻后球化等温退火。

●正火规范

正火温度00~920°C。时间:浴炉25~30s/mm,空冷炉70~90s/mm,空冷,硬度321~415HBW。

●成批等温球化退火规范

790~810°C×2~3h，炉冷,700~720°C×3~4h,硬度≤229HBW,珠光体组织2~5级,网状碳化物等级≤2级。

●球化退火规范

790~810℃×2~4h,炉泠,700~720℃×3~4h,以.≤30°C/h的冷却速度,缓慢炉冷到500~600℃,出炉空冷,硬度179~241HBW。

●冷压毛坯普通软化规范

软化温度(820±10)℃,保温3-4h,再以15℃/h的冷却速度冷至≤650℃,出炉空冷。

●冷压毛坯等温球化软化规范

(820±10)°C×3~4h,(720±10)℃×6-8h,再缓冷至≤600℃,出炉空泠。

处理前硬度≤241HBW,处理后硬度≤217HBW。

●调质处理规范

淬火温度880~890°c,油冷,回火温度680~700°C,硬度197~229HBW。

●油韧处理规范

将钢补充加热到330°C以后,再以≤30℃/h的冷却速度降温到630℃,出炉油泠.

硬度93~94HRB,不破断扭转角345°,以提高钢的韧性。

●普通淬火、回火规范

1)淬火温度830~860°C,油冷,硬度62~64HRC,回火温度150~200°C,硬度61~63HRC。

2)淬火温度随850~870℃,油冷,硬度62-65HRC,回火温度140~160,硬度6~65HRC。

3)淬火温度850~870°C,油冷,硬度62-65HRC,回火温度160~180°C,硬度61-63HRC。

4)预热温度450~500°C,淬火温度870~880°C,油冷,回火温度180~200°C,保温2h,硬度59~62HRC。

●等温淬火规范

淬火温度850~860°C,等温温度240~260°C,硝盐冷却介质(质量分数):NaN0250%+KN0250%,冷至室温,清洗后进行校直,迸行300~320°C×1.5~2h回火(夹具夹紧回火)。

●零保温淬火、回火规范

预热温度450~500°C,奥氏体化温度870~880℃,不保温,冷却介质温度180~190°C.在硝盐浴中冷却数分钟,回火温度240~260℃,回火时间2h。

●深冷处理规范

淬火温度870°C,200°C×1h回火,再迸行深冷处理:-196°C×10h。

●临界点温度(近似值)

Ac1=770°C、r1=730℃、Accm=870°C。

●热加工规范

需在中性气氛或保护气氛炉中加热,预热温度第一次70080O°C,时间1.0~1.5h,第二次850~900°C,保温时间2min/mm,保温后以≤100℃的加热速度升温至1100~1150℃,保温时间1.0~1.5min/mn。在加热过程中应勤翻动坯料,均匀受热,充分透烧。开锻温度1050~1100°C,反复进行双十字变向镦拨锻造,锻后合金碳化物等级≤2级。

●锻热调质处理规范

物理性能

9SiCr钢的临界温度示于表2-11-2，密度为7.80t/m3；矫顽力Hc为795.8A/m；饱和磁感Bs为1.78~1.82T。

9SiCr钢的临界温度

9SiCr钢材规格

钢材牌号圆钢

9SiCr国产合金工具钢材∮45

9SiCr国产合金工具钢材∮50

9SiCr国产合金工具钢材∮55

9SiCr国产合金工具钢材∮60

9SiCr国产合金工具钢材∮65

参考资料

1.9SiCr的类型及符号，数字含义·历史新知

2.标准号：GB/T1299-2014·国家标准全文公开系统