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合金工具鋼（GB／T1299-198）
發(fā)布日期：2009/3/17
作者：山東大泰金屬材料有限公司
點(diǎn)擊：3827
合金工具鋼（GB／T1299-198）
(1)牌號(hào)和化學(xué)成分見表3-45。
表3-45合金工具鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分
鋼組
牌號(hào)
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％)
C
Si
Mn
Cr
W
Mo
V
其他
量
具
刃
具
鋼
9SiCr
O．85～
0.95
1.20～
1.60
0.30～
0.60
0.95～
1.25
8MnSi
0.75～
O．85
0.30～
O．60
O．80～
1.10
Cr06
…
(1)牌號(hào)和化學(xué)成分見表3-45。
表3-45合金工具鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分
|
鋼組 |
牌號(hào) |
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％) | ||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 | |||||||
|
量
具
刃
具
鋼 |
9SiCr |
O．85～
0.95 |
1.20～
1.60 |
0.30～
0.60 |
0.95～
1.25 |
|
|
|
| |||||
|
8MnSi |
0.75～
O．85 |
0.30～
O．60 |
O．80～
1.10 |
| ||||||||||
|
Cr06
|
1.30～
1.45 |
≤O．40 |
≤O．40 |
O．50～
O．70 | ||||||||||
|
Cr2
|
O．95～
1.10 |
1.30～
1.65 | ||||||||||||
|
9Cr2 |
O．80～
O．95 |
1.30～
1.70 | ||||||||||||
|
W |
1.06～1.25 |
O．10～
0．30 |
O．80～
1.20 | |||||||||||
|
耐
沖
擊
工
具
鋼 |
4CrW2si
|
O．35～
0.45 |
0.80～
1.10 |
≤O．40
|
1.10～ 1.30 |
2.00 ～ 2.50 |
|
|
| |||||
|
5CrW2Si |
0.45～
O．55 |
O．50
～
O．80 | ||||||||||||
|
6CrW2Si |
0.55～
O．65 |
2.20～
2.70 | ||||||||||||
|
冷
作
模
具
鋼 |
Crl2 |
2.00～
2.30 |
≤0.40 |
≤O．40 |
11.50～
13.00 |
|
|
|
| |||||
|
Crl2M0lVl |
1.40～
1．60 |
≤O．60 |
≤0.60 |
11.00
13.00 |
0.70～
1.20 |
≤1.00 |
Co
≤1.00 | |||||||
|
Crl2MOV |
1.45～
1.70 |
≤0.40 |
≤0.40 |
11.00～
12.50 |
|
O．40～
O．60 |
O．15～
O．30 |
| ||||||
|
Cr5M0lV |
O．95～
1.06 |
≤0.50
|
≤1.00
|
4.75～
5.50 |
O．90～
1.40 |
0.15～
O．50 | ||||||||
|
9Mn2V |
O．85～
0.95 |
≤O．40 |
1.70～
2.00 |
|
|
|
O．10～
0.25 |
| ||||||
|
CrWMn |
0.90～
1.05 |
O．80～
1.10 |
O．90～ 1.20 |
1.20～
1.60 |
| |||||||||
|
9CrWMn |
0.85～
O．95 |
0．90～
1.20 |
0.50～
O．80 |
0.50～
O．80 | ||||||||||
|
Cr4W2MoV |
1.12～
1.25 |
0.40～
0.70 |
≤0.40 |
3.50～
4.00 |
1.90～
2.60 |
O．80～1.20 |
0.80～1.10 | |||||||
|
6Cr4W3-
M02VNb |
0.60～
O．70 |
≤O．40 |
≤O．40 |
3.80～
4.40 |
2.50～
3.50 |
1.80～2.50 |
O．80～1.20 |
Nbo．20
～0.35 | ||||||
|
6W6M05-
Cr4V |
0.55～
0.65 |
≤O．60 |
3.70～
4.30 |
6.00～
7.00 |
4.50～5.50 |
0.70～1.10 |
| |||||||
|
熱
作
模
具
鋼 |
5CrMnMo |
O．50～
0.60 |
O．25～
O．60 |
1.20～
1.60 |
0.60～
O．90 |
|
O．15～O．30 |
|
Ni1．40
～1.80 | |||||
|
≤O．40 | ||||||||||||||
|
鋼組 |
牌號(hào) |
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％) | ||||||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
W |
Mo |
V |
其他 | |||||||
|
熱
作
模
具
鋼 |
5CrNiMo |
O．50～
0.60 |
≤O．40 |
0.50～
O．80 |
0.50～
O．80 |
|
O．15
～
O．30 |
|
Ni1．40
～
1.80 | |||||
|
3Cr2W8V |
O．30～
0.40 |
≤0.40 |
2.20～
2.70 |
7.50～
9.00 |
|
O．20～
0.60 | ||||||||
|
熱
作
模
具
鋼 |
5Cr4M03si-MnVAl |
O．47～
0.57 |
0.80～ 1.10 |
0.80～ 1.10 |
3.80～
4.30 |
|
2.80～
3.40 |
0.80～
1.20 |
A10.30
～O．70 | |||||
|
3Cr3Mo-3W2V |
0.32～
0.42 |
0.60～
O．90 |
≤O．65 |
2.80～
3.30 |
1.20～ 1.80 |
2.50～
3.00 |
| |||||||
|
5Cr4W5-
M02V |
0.40～
O．50 |
≤O．40 |
≤O．40 |
3.40～
4.40 |
4.50～
5.30 |
1.50～
2.10 |
0.70～
1.10 | |||||||
|
8Cr3 |
O．75～
O．85 |
3.20～
3.80 |
|
|
| |||||||||
|
4CrMn-
SiMOV |
0.35～
O．45 |
0.80～
1.10 |
O．80～
1.10 |
1.30～
1.50 |
0.40～
O．60 |
O．20～
O．40 | ||||||||
|
4Cr3Mo-
3siV |
O．35～
0.45 |
0.80～ 1.20
|
O．25～
0.70 |
3.00～ 3.75 |
2.00～
3.00 |
O．25～
O．75 | ||||||||
|
4Cr5-
M0siV |
0.33～
0.43 |
O．20～
O．50 |
4.75～ 5.50
|
1.10～
1.60 |
0.30～
O．60 | |||||||||
|
4Cr5-
M0siVl |
O．32～
O．45 |
1.10～
1.75 |
0.80～
1.20 | |||||||||||
|
4Cr-
5W2Vsi |
O．32～
O．42 |
≤O．40 |
4.50～
5.50 |
1.60～
2.40 |
|
O．60～
1.00 | ||||||||
|
無
磁
模
具
鋼 |
7Mn15Cr2Al-3V2WMo |
O．65～
0.75 |
≤O．80
|
14.50～
16.50 |
2.00～ 2.50 |
0.50～
0.80 |
O．50～
0.80 |
1.50～
2．00 |
A12.30
～
3.30 | |||||
|
塑
料
模
具
鋼 |
3Cr2M0 |
O．28～
O．40 |
O．20～
O．80 |
O．60～
1.00 |
1.40～
2.00 |
|
0.30～
0.55 |
|
| |||||
注：1．所有牌號(hào)鋼材的硫和磷含量不大于0．030％。
2．鋼中殘余銅含量應(yīng)不大于0．030％。鎳不作為合金化學(xué)元素時(shí)，殘余含量應(yīng)不大于0．25％。5CrNiMo鋼經(jīng)供需雙方同意，允許釩含量小于0．20％。
3．上述含量皆指質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)力學(xué)性能見表3—46。
表3-46合金工具鋼的力學(xué)性能
|
序號(hào) |
牌號(hào) |
交貨狀態(tài) |
試樣淬火 | |||
|
布氏硬度HBS |
壓痕直徑／mm |
淬火溫度／℃和冷卻劑 |
洛氏硬度HRC≥ | |||
|
l-l |
9SiCr |
24l～197 |
3.9～4.3 |
820～860，油 |
62 | |
|
1-2 |
8MnSi |
≤229 |
≥4．O |
800～820，油 |
60 | |
|
l-3 |
Cr06 |
24l～187 |
3.9～4.4 |
780～8lO，水 |
64 | |
|
l-4 |
Cr2 |
229～179 |
4．O～4.5 |
830～860，油 |
62 | |
|
l-5 |
9Cr2 |
217～179 |
4.1～4.5 |
820～850，油 |
62 | |
|
1-6 |
W |
229～187 |
4．O～4.4 |
800～830，水 |
62 | |
|
2-l |
4CrW2si |
217～179 |
4.1～4.5 |
860～900，油 |
53 | |
|
2-2 |
5CrW2si |
255～207 |
3.8～4.2 |
860～900，油 |
55 | |
|
2-3 |
6CrW2si |
285～229 |
3.6～4．O |
860～900，油 |
57 | |
|
3-1 |
Crl2 |
269～217 |
3.7～4.1 |
950～1000，油 |
60 | |
|
3-2 |
Crl2M01Vl |
≤255 |
≥3.8 |
① |
59 | |
|
3-3 |
Crl2MoV |
255～207 |
3.8～4.2 |
950～1000，油 |
58 | |
|
3_4 |
Cr5MolV |
≤255 |
≥3.95 |
② |
60 | |
|
3-5 |
9Mn2V |
≤229 |
≥4.0 |
780～810，油 |
62 | |
|
3-6 |
CrWMn |
255～207 |
3.8～4.2 |
800～830．油 |
62 | |
|
3-7 |
9CrWMn |
24l～197 |
3.9～4.3 |
800～830，油 |
62 | |
|
3-8 |
Crw2MOV |
≤269 |
≥3.7 |
960～980、
1020～1040，油 |
60 | |
|
3-9 |
6Cr4W3M02-
VNb |
≤255 |
≥3.8 |
1100～1160，油 |
60 | |
|
3-10 |
6W6M05Cr4V |
≤269 |
≥3.7 |
1180～1160，油 |
60 | |
|
4-1 |
5CrMnMo |
24l～197 |
3.9～4.3 |
820～850，油 |
60 | |
|
4-2 |
5CrNiM0 |
830～860，油 | ||||
|
4-3 |
3Cr2W8V |
255～207 |
3.8～4.2 |
1075～1125，油 |
60 | |
|
4-4 |
5Cr4M03Si-
MnVAL |
255 |
≥3.8 |
1090.1120，油 |
60 | |
|
4-5 |
3CrM03W2V |
1060～1130，油 | ||||
|
4-6 |
5Cr4W5M02V |
≤269 |
≥3.7 |
1100～1150，油 |
60 | |
|
4-7 |
8Cr3 |
255～207 |
3.8～4.2 |
850～880，油 |
60 | |
|
4-8 |
4CrMnMOV |
241～197 |
3.9～4.3 |
870～930，油 |
60 | |
|
4-9 |
4Cr3M03SiV |
≤229 |
≥4.0 |
③ |
60 | |
|
4-lO |
4Cr5MoSiV |
≤235 |
≥3.95 |
④ |
60 | |
|
4-11 |
4 Cr5MoSiV1 |
≤235 |
≥3.95 |
④ |
60 | |
|
4-12 |
4CR5W2VSi |
≤229 |
≥4.0 |
1030～1050，油或空 |
60 | |
|
5-1 |
7Mnl5Cr2Al- 3V2WMo |
|
|
1170-1190，固溶水
650～700，時(shí)效空 |
45 | |
|
6-1 |
3Cr2M0 |
|
|
|
| |
注：1．鋼材以退火狀態(tài)交貨，對(duì)7Mnl5Cr2A13V2WMo和3Cr2Mo鋼可以熱軋狀態(tài)交貨。
2．根據(jù)需方要求，經(jīng)雙方協(xié)議，制造螺紋刀具有退火狀態(tài)交貨的9SiCr鋼材，其布氏硬度為187—229HBS。熱作模具鋼不檢驗(yàn)試樣淬火硬度。
3．截面尺寸小于5mm的鋼材不作硬度檢驗(yàn)。根據(jù)需方要求可作拉力或其他檢驗(yàn)，指標(biāo)按雙方協(xié)議。
①表示820°C預(yù)熱，1000°C(鹽浴)或1010°C(爐控氣氛)加熱，保溫10～20min，空冷，200％回火。
②表示790％預(yù)熱，940°C(鹽浴)或950°C(爐控氣氛)加熱，保溫5～15min，空冷，200°C回火。
③表示790％預(yù)熱，1010°C(鹽浴)或1020°C(爐控氣氛)加熱，保溫5～15min，空冷，550％回火。
④表示790°C預(yù)熱，1000％(鹽浴)或1010°C(爐控氣氛)加熱，保溫5～15min，空冷，550℃回火。
(3)用途見表3-47。
表3-47合金工具鋼的特性和應(yīng)用
|
牌 號(hào) |
主要特性 |
應(yīng)用舉例 | ||
|
9SiCr |
淬透性比鉻鋼好，￠45～￠50mm的工件在油中可以淬透，耐磨性高，具有較好的回火穩(wěn)定性，加工性差，熱處理時(shí)變形小，但脫碳傾向較大 |
適用于耐磨性高、切削不劇烈且變形小的刃具，如板牙、絲錐、鉆頭、鉸刀、齒輪銑刀、拉刀等，還可用作冷沖模及冷軋輥 。 | ||
|
8MnSi |
韌性、淬透性與耐磨性均優(yōu)于碳素工具鋼 |
多用作木工鑿子、鋸條及其他工具，制造穿孔器與擴(kuò)孔器工具以及小尺寸熱鍛模和沖頭、熱壓鍛模、螺栓、道釘沖模、拔絲模、冷沖模及切削工具 | ||
|
Cr06 |
淬火后的硬度和耐磨性都很高，淬透性不好，較脆 |
多經(jīng)冷軋成薄鋼帶后，用于制作剃刀、刀片及外科醫(yī)療刀具，也可用作刮刀、刻刀、銼刀等 | ||
|
Cr2 |
淬火后的硬度、耐磨性都很高，淬火變形不大，但高溫塑性差 |
多用于低速、走刀量小、加工材料不很硬的切削刀具，如車刀、插刀、銑刀、鉸刀等，還可用作量具、樣板、量規(guī)、偏心輪、冷軋輥、鉆套和拉絲模，還可作大尺寸的冷沖模 | ||
|
9Cr2 |
性能與Cr2基本相似 |
主要用作冷軋輥、鋼印沖孔鑿、冷沖模及沖頭、木工工具等 | ||
|
W |
淬火后的硬度和耐磨性較碳工鋼好，熱處理變形小，水淬不易開裂 |
多用于工作溫度不高、切削速度不大的刀具，如小型麻花鉆、絲錐、板牙、鉸刀、鋸條、輥式刀具等 | ||
|
4CrW2Si |
高溫時(shí)有較好的強(qiáng)度和硬度，且韌性較高 |
適用于剪切機(jī)刀片、沖擊振動(dòng)較大的風(fēng)動(dòng)工具、中應(yīng)力熱鍛模、受熱低的壓鑄模 | ||
|
5CrW2Si |
特性同4CrW2Si，但在650°C時(shí)硬度稍高，可達(dá)4l～43HRC左右，熱處理時(shí)對(duì)脫碳、變形和開裂的敏感性不大 |
用于手動(dòng)和風(fēng)動(dòng)鑿子、空氣錘工具、鉚釘工具、冷沖模、重震動(dòng)的切割器，作為熱加工用鋼時(shí)，可用于沖孔、穿孔工具、剪切模、熱鍛模、易熔合金的壓鑄模 | ||
|
牌 號(hào) |
主要特性 |
應(yīng)用舉例 | ||
|
6CrW2Si |
特性同5CrW2Si，但在650°C時(shí)硬度可達(dá)43～45HRC左右 |
可用于重負(fù)荷下工作的沖模、壓模、鑄造精整工具、風(fēng)動(dòng)鑿子等，作為熱加工用鋼，可生產(chǎn)螺釘和熱鉚的沖頭、高溫壓鑄輕合金的頂頭、熱鍛模等 | ||
|
Crl2 |
高碳高鉻鋼，具有高的強(qiáng)度、耐磨性和淬透性，淬火變形小，較脆，導(dǎo)熱性差，高溫塑性差 |
多用于制造耐磨性能高、不承受沖擊的模具及加工材料不硬的刃具。如車刀、鉸刀、冷沖模、沖頭及量規(guī)、樣板、量具、凸輪銷、偏心輪、冷軋輥、鉆套和拉絲模 | ||
|
Crl2MoV |
淬透性、淬火回火后的硬度、強(qiáng)度、韌性比Crl2高，截面為300～400mm全淬透，耐磨性和塑性也較好，變形小，但高溫塑性差 |
適用于各種鑄、鍛、模具，如各種沖孔凹模，切邊模、滾邊模、縫口模、拉絲模、鋼板拉伸模、螺紋搓絲板、標(biāo)準(zhǔn)工具和量具 | ||
|
Cr5MolV |
系引進(jìn)美國(guó)鋼種，具有良好的空淬性能，空淬尺寸變形小，韌性比9Mn2V、Crl2均好，碳化物均勻細(xì)小，耐磨性好 |
適于制造韌性好，耐磨的冷作模具、成型模、下料模、沖頭、冷沖裁模等 | ||
|
9Mn2V |
淬透性和耐磨性比碳工鋼高，淬火后變形小 |
適用于制作各種變形小、耐磨性高的精密絲桿、磨床主軸、樣板、凸輪、塊規(guī)、量具及絲錐、板牙、鉸刀以及壓鑄輕金屬和合金的推入裝置 | ||
|
CrWMn |
淬透性和耐磨性及淬火后的硬度比鉻鋼及鉻硅鋼高，且韌性較好，淬火后的變形比CrMn鋼更小，缺點(diǎn)是形成碳化物網(wǎng)狀程度嚴(yán)重 |
多用于制造變形小、長(zhǎng)而形狀復(fù)雜的切削刀具，如拉刀、長(zhǎng)絲錐、長(zhǎng)鉸刀、專用銑刀、量規(guī)及形狀復(fù)雜、高精度的冷沖模 | ||
|
9CrWMn |
特性與CrWMn相似，但由于含碳量稍低，在碳化物偏析上比Cr．WMn好些，因而力學(xué)性能更好，
但熱處理后硬度較低 |
同CrWMn | ||
|
Cr4W2MoV |
系我國(guó)自行研制的新型中合金冷作模具鋼，共晶化合物顆粒細(xì)小，分布均勻，具有較高的淬透性、淬硬性，且有較好的力學(xué)性能、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性 |
用于制造冷沖模、冷擠壓模、搓絲板等，也可沖裁1.5～6.0mm鋼板 | ||
|
6Cr4W-
3M02VNb |
高韌性冷作模具鋼，具有高強(qiáng)度、高硬度，且韌性好，又有較高的疲勞強(qiáng)度 |
用于制造沖擊載荷及形狀復(fù)雜的冷作模具、冷擠壓模具、冷鐓模具、螺釘沖頭等 | ||
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牌 號(hào) |
主要特性 |
應(yīng)用舉例 |
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6W6Mo-
5CrV |
系我國(guó)自行研制的適合于黑色金屬擠壓用的模具鋼，具有高強(qiáng)度、高硬度、耐磨性及抗回火穩(wěn)定性，有良好的綜合性能 |
適用于作沖頭，模具 |
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5CrMnMo |
不含鎳的錘鍛模具鋼，具有良好的韌性、強(qiáng)度和高耐磨性，對(duì)回火脆性不敏感，淬透性好 |
適用于作中、小型熱模鍛，且邊長(zhǎng)小于或等于300～400mm |
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5CrNiMo |
特性與5CrMnMo相近，高溫下強(qiáng)度、韌性及耐熱疲勞性高于5CrMnMo |
適用于作形狀復(fù)雜、沖擊負(fù)荷重的各種中、大型錘鍛模 |
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3Cr2W8V |
常用的壓鑄模具鋼，具有較低的含碳量，以保證高韌性及良好的導(dǎo)熱性，同時(shí)含有較多易形成碳化物的鉻、鎢高溫下有高硬度、強(qiáng)度，相變溫度較高，耐熱疲勞性良好，淬透性也較好，斷面厚度小于或等于100mm可淬透，但其韌性和塑性較差 |
適于作高溫、高應(yīng)力但不受沖擊的壓模，如平鍛機(jī)上的凸凹模、鑲塊、銅合金擠壓模等，還可作熱剪切刀 |
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5Cr4Mo-
3SiMnVAl |
具有較高的強(qiáng)韌性，良好的耐熱性和冷熱疲勞性，淬透性和淬硬性均較好，是一種熱作模具鋼，又可作為冷作模具鋼使用 |
適用于制作冷鐓模、沖孔凹模、槽用螺栓熱鍛模、熱擠壓沖頭等，可以代替3Cr2W8V、Crl2MoV使用 |
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3Cr3Mo-
3W2V |
具有良好的冷熱加工性能，較高的熱強(qiáng)性，良好的抗冷熱疲勞性．耐磨性能好，淬硬性好，有一定的耐沖擊耐力 |
可制作熱作模具，如鐓鍛模、精鍛模、輥鍛模具、壓力機(jī)用模具等 |
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5Cr4W-
5Mo2V |
系我國(guó)自行研制的熱擠壓、精密鍛造模具鋼，具有高熱硬性、高耐磨性、高溫強(qiáng)度、抗回火穩(wěn)定性及一定的沖擊韌性，可進(jìn)行一般熱處理或等溫?zé)崽幚砗突瘜W(xué)熱處理 |
多用于制造熱擠壓模具，時(shí)常代替3Cr2W8V |
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8Cr3 |
具有良好的淬透性，室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度均可，碳化物細(xì)小且均布，耐磨性能較好 |
常用于沖擊、振動(dòng)較小，工作溫度低于500°C，耐磨損的模具，如熱切邊模、成形沖模、螺栓熱頂鍛模等 |
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4CrMnSiMoV |
具有較高的高溫力學(xué)性能，耐熱疲勞性能好，可代替5CrNiMo使用 |
用于制作錘鍛模、壓力機(jī)鍛模、校正模、彎曲模等 |
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牌 號(hào) |
主要特性 |
應(yīng)用舉例 |
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4Cr3M03SiV |
具有高的淬透性，高的高溫硬度，優(yōu)良的韌性，可代替3Cr2WBV使用 |
可制作熱滾鍛模、塑壓模、熱鍛模、熱沖模等 |
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4Cr5MoSiV |
具有高的淬透性，中溫以下綜合性能好，熱處理變形小，耐冷熱疲勞性能好 |
適于制造熱擠壓模、螺栓模、熱切邊模、錘鍛模、鋁合金壓鑄模等 |
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4Cr5MoSiVl
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在中溫(≈600°C)下的綜合性能好，淬透性高(在空氣中即能淬硬)，熱處理變形率較低，其性能及使用壽命高于Cr2W8V |
可用作模鍛錘鍛模、鋁合金壓鑄模、熱擠壓模具、高速精鍛模具及鍛造壓力機(jī)模具等 |
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4Cr5W-
2VSi |
在中溫下具有較高的硬度和熱強(qiáng)度，韌性和耐磨性良好，耐冷熱疲勞性能較好 |
可用于鍛壓模具、沖頭、熱擠壓模具、有色金屬壓鑄模等 |
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7Mnl5Cr2
A13V2WMo |
在各種狀態(tài)下都能保持穩(wěn)定的奧氏體，且有非常低的磁導(dǎo)率，高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性，但切削加工性差 |
用于制造無磁模具、無磁軸承以及在強(qiáng)磁場(chǎng)中不產(chǎn)生磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)零件 |
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3Cr2M0 |
具有良好的切削性、鏡面研磨性能，機(jī)械加工成型后，型腔變形及尺寸變化小，經(jīng)熱處理后可提高表面硬度，提高使用壽命 |
適用于制造塑料模、低熔金屬壓鑄模 |