深入了解Cr2MnWMoVS合金的特性与应用领域

8Cr2MnWMoVS钢（缩写8Cr2S）是塑料模具和冷作模具兼用的易切削预硬化型新钢种。为了使淬火后钢的基体中碳的质量分数不低于0.5%，并保留一定量的细小而弥散的残留碳化物，既可抑制淬火加热时奥氏体晶粒的长大，同时也可保证模具有一定的耐磨性，因此钢中含碳量较高，与普通塑料模具钢比较耐磨性很好。

1.化学成分

见表4-13。

表4-13 化学成分

临界温度（近似值）：Ac₁770℃，Ac_cm735℃，Ar₁660℃，Ms170℃。

2.性能及应用

（1）性能 含S量和含Mn量有合适的配比，所以S对钢性能的不良影响不大。加入其他元素的多元合金化又保证了具有良好的淬透性、细晶粒，形成合金碳化物，提高钢的耐磨性。该钢可以用渗氮、碳氮共渗方法提高耐磨性和防锈能力，抛光后光亮度较高。预硬态硬度为40～48HRC的模坯，其机械加工性能与碳素钢调质到30HRC时的机械加工性能相近，可采用高速工具钢或硬质合金刀具加工。对于特别复杂的模具，可以将模坯回火到40～43HRC，然后再进行机械加工。机械加工时应采用低中速、小进给量，以充分发挥易切削钢的优势。8Cr2S钢的抛光性能也优于碳素钢。

8Cr2S钢含有较多的合金元素，含碳量也较高，碳化物较多，因此大型模坯的锻造比较困难。一般精度要求较高的模具的模坯，常选择870℃左右加热奥氏体化，空冷淬火，以减小变形，然后在650℃左右回火，回火硬度为30～34HRC，组织为较粗的回火索氏体组织，易于机械加工成形。

（2）应用 该钢用于热固性、热塑性增强塑料制品的模具成形零件，也可以用于手表零件冲压模具或冷挤压模具的制造，在淬火、低温回火后硬度为59～61HRC，模具使用寿命要高于一些传统模具材料。

3.常规处理工艺

（1）锻造8Cr2S钢的锻造性能尚好，锻造工艺规范见表4-14。锻造后，MnS沿锻轧方向延伸成条状。(www.xing528.com)

表4-14 锻造工艺规范

图4-48 Cr2S钢880℃淬火的力学性能

（2）热处理

1）退火。①球化退火退火，790～810℃保温4～6h，炉冷至550℃以下出炉空冷，硬度240HBW；②等温球化退火，790～810℃加热2h，然后冷到680～700℃再保温6～8h，炉冷到550℃出炉，硬度207～229HBW。退火组织为细粒状珠光体，碳化物总体积分数约为14%左右。

2）淬火。8Cr2S钢的正常淬火加热温度为860～920℃，油冷淬火、空冷淬火或在240～280℃硝盐中等温淬火都可以，不同淬火方法淬火后的硬度见表4-15。直径100mm的钢材空冷淬火可以淬透。淬火后的组织为隐针马氏体+细针马氏体+残留奥氏体+未溶碳化物+硫化物相，淬火后硬度为60～64HRC，未溶碳化物的体积分数约为7%左右。图4-4所示为8Cr2S钢880℃淬火的力学性能。

3）回火。做预硬型模具时，回火温度可选在550～620℃温区内。回火组织为回火索氏体，并有未溶碳化物和易切削相（灰色条状），回火硬度为40～48HRC。做冷作模具时，回火温度可在160～200℃，硬度为60～64HRC。

表4-15 不同淬火方式淬火后的硬度