采用T8A钢及表面硬化处理提高模具使用寿命

（1）材料的特性

T8（A）钢属于抗冲击碳素工具钢、冷作模具钢、淬硬型塑料模具用钢，该钢无网状碳化物析出倾向，塑性、韧性优于T10A钢，淬透性与T10A钢相近或稍高，适用于制作较大截面的模具。重载模具采用T8A钢，进行预先调质球化处理，效果较好。调质处理硬度22～26HRC；火焰淬火硬度55～60HRC。该钢可加工性好，价格低廉，来源容易，但缺点是淬透性低，耐磨性差，淬火变形大。

该钢完全球化的最低加热温度为740℃，加热到780℃退火，即出现大量带棱角的长条状碳化物。

（2）化学成分

该钢的化学成分（质量分数）：C0.75%～0.84%、Si≤0.35%、Mn≤0.40%、P≤0.035%、S≤0.030%。

（3）参考对应牌号

中国GB标准牌号T8、中国台湾CNS标准牌号SK85/SK75、德国DIN标准牌号C80W2、德国DIN标准材料编号1.1625、法国NF标准牌号C80E2U、俄罗斯ГОСТ标准牌号У8、瑞典SS标准牌号1778、日本JIS标准牌号SK85/SK75、韩国KSS标准牌号STC5/STC6、美国ASTM标准牌号W1A-8、美国UNS标准牌号T72301、瑞典SS标准牌号1778、国际标准化组织（ISO）标准牌号TC80、英国BS标准牌号060A78/060A81。

（4）临界点温度（近似值）

Ac₁=730℃、Ar₁=700℃、Ms=240℃。

（5）正火规范

正火温度800～820℃，硬度241～302HBW。

（6）普通退火规范

740～750℃×2～4h，以＜30℃/h的冷速，随炉缓冷到500～600℃，出炉空冷。

（7）等温球化退火规范

1）740～750℃×2～4h，冷至650～680℃×4～6h，再炉冷到500～600℃，出炉空冷，硬度≤187HBW。

2）750～770℃×1～2h，冷至680～700℃×2～3h，再炉冷到500～600℃，出炉空冷，硬度163～187HBW，珠光体组织1～5级。

（8）淬火+高温回火球化处理规范

淬火温度（800±10）℃，保温0.5h，水冷，回火温度（700±10）℃，保温2h，炉冷到550℃以后，出炉空冷，硬度196～229HBW。

（9）淬火、回火规范

淬火温度770～790℃，水或油冷却，硬度≥62HRC，回火温度170～190℃。

（10）典型应用举例(www.xing528.com)

1）用于制作整体式M12螺栓冷镦模，淬火硬度57～59HRC，使用寿命可达6000件。

2）用于制作冷镦货车车厢螺栓凹模，ϕ8.9mm×ϕ90mm同心圆柱体，采用内孔喷水淬火，形成有利于提高疲劳抗力的表面硬化层，使用寿命可达2万次以上，而不喷水淬火的Cr12MoV钢使用寿命只有1000～2000次。

3）用于制作铆钉模，淬火后硬度51～53HRC，模具使用寿命＞7000件，而淬火后硬度较大或较小，使用寿命均较低。

4）用于制作冲头，经碳化物超细化处理后低温淬火，冲头使用寿命比普通淬火处理提高10倍。

5）用于制作料厚＜3mm的冲裁模的凸、凹模和镶块，制作凸模时硬度选用58～62HRC，制作凹模时选用硬度60～64HRC。

6）用于制作一般拉深模的凸、凹模，凸模时选用硬度58～62HRC，制作凹模时选用硬度60～64HRC。

7）用于制作一般弯曲模的凸、凹模和镶块，作凸模时选用硬度56～60HRC；制作凹模时选用硬度56～60HRC。

8）用于尺寸小、形状简单、轻载荷的冷作模具以及要求硬化层不深并保持高韧性的冷镦模等，如小冲头、剪板机的剪刀等。

9）电机转子叶片的材料为0.5mm厚硅钢片，用六工位级进模冲压加工，凸模材料最先选用T10A钢，因磨损快，凸模的平均寿命只有1万件左右；后改用Cr12MoV钢，耐磨性大大提高，但凸模出现折断、崩刃等形式的非正常失效，凸模的平均使用寿命约4万件左右。为进一步提高凸模的使用寿命，改用T8A钢，并采用稀土硼共渗、淬火、回火处理工艺，凸模使用寿命显著提高。例如，将30副T8A钢冲模进行稀土硼共渗、淬火、低温回火处理后，稀土硼共渗提高了凸模的表面硬度和耐磨性，淬火、低温回火处理使凸模具有足够的强度和韧性，凸模的使用寿命显著提高，使冲压产品的表面质量得到明显提高。

10）货车车厢螺栓冷镦凹模，原采用Cr12钢制作，尽管凹模壁厚达40mm左右，但在服役过程中常出现早期劈裂失效，模具使用寿命仅为0.1万～0.2万次。当改用T8A钢制作凹模，模具内孔采用喷水淬火，形成了有利于提高疲劳抗力的表面硬化层，凹模使用寿命可以达到2万次以上。

11）该钢冲头经碳化物微细化处理后低温淬火，可显著减少崩裂，使模具使用寿命提高10倍。

12）适用于各种中小生产批量的模具和抗冲击载荷的模具。

13）该钢经860℃×3h稀土硼共渗处理后，表面硬度为1622HV，渗层深度为9μm。

14）该钢凸模经稀土硼共渗处理后，冲压件的毛刺数量明显减少，使成品质量和凸模使用寿命明显提高。

15）采用淬火+高温回火球化处理新工艺，用于简单冲模、冲头、剪刃等，可比普通球化工艺节省20%时间，退火质量好、效率高、耗能低，但操作略显麻烦。

16）碳素工具钢仅适于制作尺寸不大、受力较小、形状简单以及变形要求不高的塑料模。

17）用于导柱、导套、淬火后硬度50～55HRC。

18）用于塑料模具的斜销、滑块、锁紧楔、淬火后硬度54～58HRC。

19）用于推杆、推管，淬火后硬度54～58HRC。

20）用于加料室、柱塞，淬火后硬度50～55HRC。