高强韧低合金冷作模具钢101GD的特性及应用

（1）材料的特性

GD钢是6CrNiMnSiMoV钢的代号，是高强韧性低合金冷作模具钢，由华中理工大学研制。该钢的碳含量比一般工具钢稍低，含有Cr、Mn合金元素，以保证淬透性，也含有Si、Ni两种用于强韧化的元素和细化晶粒的元素Mo、V，但其合金度＜5%。

易退火软化，硬度220～240HBW，淬火区间较宽，淬火温度不高，耐磨性、强韧性较好，淬透性高，淬火变形小，可用于低温淬火、低温回火工艺。采用下贝氏体等温淬火，可进一步提高钢的韧性。《冲模用钢及其热处理技术条件》（JB/T 6058）标准推荐了该牌号。

（2）供货状态

退火态。

（3）化学成分

该钢典型化学成分（质量分数）举例：C0.69%、Cr1.16%、Si0.81%、Mn0.95%，Mo、V适量。

（4）参考对应牌号

中国标准牌号6CrNiMnSiMoV、美国ASTM标准牌号L6、俄罗斯ГОСТ标准牌号7ХР2ВМФ、德国DLN标准牌号75CrMoNiW6-7。

（5）热加工规范

加热温度1080～1120℃，开始温度1040～1060℃，终止温度≥850℃，锻后缓冷或立即退火，以防止产生裂纹。

（6）等温退火规范

退火温度760～780℃，时间2h，以30℃/h的冷速随炉降温至（680±10）℃，等温时间6h。硬度约为240HBW。

（7）普通淬火、回火规范

淬火温度（900±10）℃，油冷或空冷，回火温度200～220℃，硬度60～62HRC。

（8）等温淬火、回火规范

淬火温度（880±10）℃，250℃×1h等温淬火，回火温度（180±10）℃，保温2h。(www.xing528.com)

获得体积分数为30%的下贝氏体和适量马氏体的复合组织，复合组织的强韧性及耐磨性最佳。

（9）剪刃热处理规范

预热温度550℃，淬火加热温度900℃，木炭保护加热，保温时间按1.5min/mm，油冷，硬度63～64HRC；240℃×2h回火后空冷，硬度57～58HRC。

（10）固体渗硼

渗硼剂成分（质量分数）：硼铁20%+KBF₄2%+NH₄HCO₃2%+（NH₂）₂CS1%+SiC75%，另加活性炭5%。

装箱密封后在箱式炉中加热，900℃×4h（加热系数1.5min/mm），出炉后直接淬油；200℃×1h×2次回火，硬度为1484HV，渗硼层45μm。

（11）典型应用举例

1）该钢可代替CrWMn、9M2V、GCr15、9CrSi、60Si2Mn、Cr12等钢，制作各类冷挤、冷冲及精密模具。

2）可用于制作中厚板剪刃，总使用寿命比9CrSi钢提高一倍以上。

3）用于火焰淬火模具钢和大型冷作模具，使用寿命可提高数倍。

4）GD钢冷冲压模具经渗硼及淬火处理，冷压9mm厚度的黄铜波导法兰盘8000件以上。

5）GD钢特别适应于以崩刃及碎裂失效为主的冷冲压模具。

6）可用于热作模具钢。

7）可用于温热挤压模具。

8）可用于制作有较高强韧性和一定耐磨性的精密淬硬塑料模具等。

9）采用等温淬火、回火规范可使GD钢M8切边模具有最佳的强韧性及耐磨性，模具使用寿命提高9倍。