GS-363是一种高碳、中铬、微变形空淬冷作模具钢和合金工具钢,以下从化学成分、性能特点、应用领域、热处理工艺几个方面展开介绍:
一、化学成分
GS-363的化学成分(质量分数)存在不同说法,一种典型化学成分为:C 1.0%、Cr 5.3%、Mo 1.1%、V 0.2%;另一种说法为C 0.95%~1.05%、Mn ≤1.00%、Si ≤0.50%、Cr 4.75%~5.50%、P ≤0.025%、S ≤0.020%;还有说法为C 1.55%、Si 0.35%、Mn 0.40%、Cr 12.0%、Mo 0.95%、V 1.0。
二、性能特点
高硬度与耐磨性:GS-363模具钢在热处理后具有很高的硬度,其碳化物分布均匀细小,这使得它在与被加工材料的摩擦过程中,能够保持较好的表面质量,减少模具表面的磨损,提高模具的使用寿命。
良好的韧性:该钢韧性极佳,在受到冲击载荷时不容易发生断裂,这种良好的强度、硬度和韧性的平衡,使其适用于制造各种复杂形状的模具。
优良的淬透性:GS-363模具钢具有优良的淬透性,在淬火过程中,能够使整个模具截面获得均匀的硬度,减少模具内部的应力集中,提高模具的尺寸稳定性,从而保证模具在长期使用过程中形状和尺寸的精度。
尺寸稳定性好:空淬后尺寸变形小,热处理过程变形小,适用于制造高精度长寿命冷作模具。
耐腐蚀性:铬元素赋予了GS-363模具钢一定的抗氧化性和耐腐蚀性,使其在一些轻微腐蚀环境下能够正常工作。
三、应用领域
冷作模具:GS-363模具钢适用于制造各种五金冷冲模,以及承受较大冲击的大型复杂冲载模,如厚度不大于6mm薄板材的高效落料模、冲载模及压印模,各种剪刀、镶嵌刀片、木工刀片、螺纹轧制模和耐磨滑块、冷镦模具等。
塑料模具:可用于制造高韧性塑料模、精密高强度塑料模具以及热固树脂成型模等。
量具与深拉成型、冷挤压模具:适用于制造高级量规,以及深拉成型、冷挤压模具等。
四、热处理工艺
退火:退火温度800~840℃,炉冷,最大硬度230HBW。退火后钢质纯净,球化退火软化处理,切削加工性能良好。
淬火:淬火温度930~970℃,可采用油、空气或热浴冷却,硬度58~63HRC。
回火:回火温度100℃/200℃/300℃/400℃/500℃/600℃,硬度63HRC/62HRC/60HRC/57HRC/59HRC/52HRC。可根据具体需求选择合适的回火温度,以获得所需的硬度和韧性组合。
深冷处理:为获得最高硬度和尺寸稳定性,模具在淬火后可立即进行深冷处理,温度为-70℃至-80℃,保持3~4小时,然后再回火处理。经深冷处理的工具或模具硬度比常规热处理硬度高1~3HRC。但形状复杂和尺寸变化较大的零件,深冷处理有产生开裂的危险。
氮化处理:模具或工件氮化处理后,表面形成一层具有很高硬度和一定耐蚀性的硬化组织。在525℃氮化的处理,工件表面硬度约为1250HV;在570℃软氮化处理,工件表层硬度约为950HV(20um)。氮化时间对渗层有影响,如氮化时间(小时)为20、30、60时,渗氮层深度(mm)分别为0.25、0.30、0.35。