CrWMn钢性能特点和应用领域

CrWMn钢中含质量分数为1%左右的Mn、1%左右的Cr和1.2%～1.6%的W。W和Cr都是碳化物形成元素，钢材中有较多的碳化物，因此工件淬火、回火后有较多的剩余碳化物，硬度高，耐磨性好。淬透性比GCr15钢好，因为钨的碳化物比较稳定，使奥氏体晶粒较细。但是其碳化物不均匀性也比较严重，是工件脆裂、崩刃、剥落的主要原因。

1.化学成分及相变点

CrWMn钢的化学成分见表2-4。

表2-4 CrWMn钢的化学成分

CrWMn钢相变点为：Ac₁730℃、Ac_cm940℃、Ar₁710℃、Ms155℃。

2.性能与应用

（1）性能CrWMn钢是9CrWMn钢的改进型，提高了C、Cr、W的含量，所以有更高的淬透性，油淬可淬透ϕ40～ϕ50mm的工件，因淬火变形小而习惯称微变形钢。力学性能CrWMn钢与9Mn2V及9SiCr钢相比较，在淬火及低温回火状态下含有较多的碳化物，因而具有较高的硬度和耐磨性。钨还能细化晶粒，使钢具有较好的韧性并能减小过热敏感性。当800℃淬火时，钢的抗弯强度、韧性最高。在270℃以下回火时，强度及冲击韧度随回火温度升高而显著上升。约在300℃左右回火，冲击韧度为最低值，应尽量避免在300℃附近回火。淬火后残留奥氏体量比其他合金钢多，此外还容易形成碳化物网，对韧性不利、可通过锻后正火予以改善。

CrWMn钢易于形成碳化物网，因此要求在球化退火前先在960～980℃之间加热正火，消除碳化物网，然后再进行球化退火。对于较大的模坯，即使正火也无法避免碳化物网的形成，此时就应考虑更换钢种。

（2）应用CrWMn钢的硬度、强度、韧性，淬透性及热处理变形倾向均优于碳素工具钢，主要用做轻载冲裁模（料厚<2mm厚），轻载拉深模及弯曲翻边模等。

3.常规处理方法

（1）锻造工艺 始锻温度为1100～1140℃，终锻温度为800～850℃，为避免形成网状碳化物，锻后要空冷到650～700℃再缓冷（坑、砂或炉冷）。(www.xing528.com)

（2）热处理

1）球化退火。①常规球化工艺：将毛坯加热到780～800℃，保温2～4h后缓冷到500℃左右出炉；②等温球化工艺：将毛坯加热到780～800℃，保温2～4h，然后急冷到690～710℃，等温5～6h，再炉冷到500℃左右出炉。

2）淬火、回火。CrWMn钢正常淬火加热温度为830～850℃，采用热油淬火或硝盐、碱浴分级淬火。淬火、回火温度见表2-5、表2-6。在250～300℃区域内回火时，有回火脆性。淬火组织中也有类似GCr15钢那样的黑白区，但不及GCr15钢明显，也是由于碳化物粒度和分布不均匀所致。820℃加热淬火的组织，马氏体为隐针马氏体，组织比较均匀细小，剩余碳化物较多且较GCr15钢的剩余碳化物细小，淬火硬度为60～64HRC，抗弯强度σ_bb约为2740MPa左右，冲击韧性最好，很适于形状复杂的精密模具采用。850℃加热淬火后组织较粗，已出现细针马氏体，按标准可评定为2级，淬火硬度为64～66HRC，抗弯强度σ_bb约为2152MPa左右。

表2-5 CrWMn钢淬火加热温度

注：1.方案Ⅱ和Ⅲ用于形状复杂、要求变形小的工件。

2.直径和厚度大于50mm的工件，淬火温度可提高到850～870℃。

表2-6 CrWMn钢回火工艺规范

注：1.高精度工件在粗磨加工后，应再进行去应力退火。

2.高于200～250℃回火时，不用冷处理即可保证尺寸的稳定性。