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60Si2Mn(A)中碳合金彈簧鋼應(yīng)用指南
60Si2Mn(A)鋼中碳合金彈簧鋼,該鋼具有屈服強(qiáng)度、疲勞極限高，淬透性較大，塑性優(yōu)良，鋼材價格低廉，以及熱處理工藝操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。是各種沖剪工具、擠壓模、冷鐓模的基本材料。
(1)模具鋼的特性：
中碳合金彈簧鋼,是標(biāo)準(zhǔn)件冷鐓沖頭的基本鋼號。該鋼具有屈服強(qiáng)度、疲勞極限高，淬透性較大，塑性優(yōu)良，鋼材價格低廉，以及熱處理工藝操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。該鋼具有明顯的脫碳傾向，對耐磨性能、疲勞抗力均有明顯損害。還有過熱敏感性，易出現(xiàn)淬火裂紋。
該鋼用做模具主要零件時必須進(jìn)行球化退火，以提高模具鋼的使用壽命。但該鋼用于制造彈簧時不需要經(jīng)過球化退火。
若采用快速球化工藝熱處理取代傳統(tǒng)球化退火工藝后，可以使球化組織更均勻、球化率提高，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)周期縮短一半。采用低碳馬氏高溫淬火，有利于延長冷作模具的使用壽命。
可以通過提高奧氏體化溫度，使該鋼的Ms點(diǎn)升高，獲得更多的低碳馬氏體組織，提高模具的強(qiáng)韌性，有較高的斷裂韌性、沖擊韌性和優(yōu)良的耐磨性。淬火、回火后模具硬度為58HRC，金相組織為片狀回火馬氏休+殘余奧氏體，產(chǎn)生顯微裂紋的敏感性較高，因此韌性較低，在使用過程中易斷裂。
等溫淬火工藝比普通淬火所獲得的硬度僅相差1HRC，而抗彎強(qiáng)度和韌性卻會有很大提高。
該鋼模具的加工工藝過程如下：下料→鍛造→球化熱處理→加工成型→淬火、回火。
(2)化學(xué)成分:
（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）C0.56~0.64、Si1.50~2.00、Mn0.60~0.90、P≤0.035、S≤0.035、Cr≤0.035
、Ni≤0.35、Cu≤0.25。
(3)參考對應(yīng)鋼號:
我國GB標(biāo)準(zhǔn)鋼號60Si2Mn(A)、美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號H2600、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號SUP6/SUP7、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號60SiCr7、英國BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號251H60、法國NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號61SC7、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號61SiCr7。
(4)臨界點(diǎn)溫度:（近似值）Ac1=755（735）℃,Ac3=810℃,Ar3=770℃,Ar1=700℃,Ms=305℃。
(5)熱工工規(guī)范: 始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850℃。
(6)冷壓毛坯軟化處理規(guī)范: 溫度740~760℃，保溫時間4~6h,再以5~10℃/h的冷速，降溫到≤600℃，出爐空冷。
處理前硬度≤255HBS，軟化后硬度≤217HBS。
(7)普通淬火、回火規(guī)范: 淬火溫度870℃±10℃,油冷卻；回火溫度480℃±10℃。
(8)等溫淬火、回火規(guī)范: 溫度870℃±10℃,保溫溫度870℃±10℃,油冷卻；回火溫度480℃±10℃。
(9)佳熱處理規(guī)范:預(yù)備熱處理：870℃油冷淬火→790℃加熱保溫25nin→急冷680℃保溫40min→爐冷到500℃出爐空冷。
終熱處理工藝：淬火溫度870℃，等溫溫度250℃，等溫時間20min。
(10)典型應(yīng)用舉例：
1.該鋼冷鐓螺帽沖模的高溫淬火后，920~950℃淬火并回火后，使用壽命比正常溫度淬火的模具提高了2倍左右。
2.某自卸車非標(biāo)準(zhǔn)墊片冷沖模主要零件要求有高硬度、高強(qiáng)度、良好的抗沖擊性和較好的韌性，一般采用Cr制造。但該鋼價高，供貨和熱處理有難度，只好改用T10A鋼制造冷沖模。但由于T10A鋼韌性、脆性大，每副模具沖墊片1000件左右就損壞，后采用該鋼制作冷沖模主要零件，進(jìn)行淬火、回火，使模具壽命大大延長。
3.該鋼可用于內(nèi)外六角螺栓成型冷鐓沖頭、硬質(zhì)合金凹模預(yù)應(yīng)力套(48~52HRC)、中厚鋼板穿孔沖頭等。
4.采用該鋼制作內(nèi)六角螺栓成型冷鐓沖頭，壽命超過Cr12、9CrSi、GCr15、Cr6WV、3Cr2W8V鋼滲碳、W6M5Cr4V2等鋼種，達(dá)0.5萬~0.7萬次。
5．多用于小型企業(yè)冷沖模及冷鐓凸模、螺母冷鐓模、沖孔模制造等場合。
6．是各種沖剪工具、擠壓模、冷鐓模的基本材料。
7．該鋼按傳統(tǒng)熱處理工藝球化退火、淬火、回火后，其使用壽命可沖墊片0.5萬~0.6萬件，而采用快速球化工藝和等溫淬火的模具可沖墊片1.2萬件以上，壽命提高了一倍。
8．對該鋼采用球化退火工藝，冷沖模使用壽命可提高1倍。
9．采用快速球化工藝進(jìn)行870℃奧氏體化、250℃等溫淬火后，較傳統(tǒng)熱處理工藝的模具壽命可提高一倍。
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