T10冷作模具钢应用指南

　　

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　　T10冷作模具钢应用指南

　　

　　T10钢通用低淬透性冷作模具钢，高级高碳工具钢，优点是可加工性好、价格便宜、来源容易，但淬透性低、耐磨性较差、淬火变形大。用于制造冷拔、拉伸凹模,在工作中主要原因磨损超差后,可先经高温回火,然后重新常规淬火,可自行缩孔复厚。

　　

　　(1)模具钢的特性：

　　

　　通用低淬透性冷作模具钢，高级高碳工具钢，优点是可加工性好、价格便宜、来源容易，但淬透性低、耐磨性较差、淬火变形大。因钢中含合金元素少，回火抗力低，硬化层浅，因而其承载能力较低。虽具有高的硬度和耐磨性，但小截面工件韧性不足，大截面锻坯有残存网状碳化物倾向。

　　

　　完全球化的低温度低加热温度740℃，佳等温温度690~720℃，出现片状碳化物的加热温度780℃，受热软化温度250℃。淬硬深度为水淬15~18mm，油淬5~7mm。

　　

　　该钢在退火态下进行粗加工，然后淬火低温回火至高硬度，再精加工。获得高的耐磨性和镜面抛光性。

　　

　　进行低碳马氏体低温淬火，使模具具有较高的耐磨性和强韧性，预防和减少变形和开裂现象。

　　

　　(2)供货状态及硬度:退火态，硬度≤197HBS。

　　

　　(3)化学成分:

　　

　　（质量分数，%）C0.95~1.04、Si≤0.35、Mn≤0.40、P≤0.035、S≤0.030。

　　

　　(4)参考对应钢号:

　　

　　我国标准钢号T10钢、我国台湾CNS标准钢号SK3/SK4、德国DIN标准材料编号1.1645、德国DIN标准钢号C105W2、俄罗斯T0CT标准钢号Y10、日本JIS标准钢号SK3/SK4、法国AFNOR标准钢号Y1105、法国NF标准钢号C105E2U、意大利UNI标准钢号F.515/F.516、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号W1-91/2、美国UNS/ASTM标准钢号T、英国BS标准钢号1407、韩国KS标准钢号STC3/STC4、国际标准化组织ISO标准钢号TC105。

　　

　　德国DIN标准材料编号1.1545、德国DIN标准钢号C105W1、我国GB标准钢号T10A、俄罗斯TOCT标准钢号Y10A、法国NF标准钢号C10E2U、瑞典SS标准钢号1880、美国UNS标准钢号T。

　　

　　(5)临界点温度:（近似值）Ac1=730℃,Ar1=680℃,Acm=800℃，Ms=175℃。

　　

　　(6)正火规范:温度830~850，出炉空冷，硬度255~321HBS。

　　

　　(7)普通退火规范:

　　

　　温度750~760℃,保温时间2~4h，缓冷，以<30℃/h的冷速，炉冷到温度500~600℃，出炉空冷。

　　

　　(8)等温球化退火规范:

　　

　　1．（750~760）℃X（2~4）h，（680~700）℃X（4~6）h，再炉冷到温度500~600℃，出炉空冷，硬度≤207HBS。

　　

　　2.（750~770）℃X（1~2）h，（680~700）℃X（2~3）h，硬度163~207HBS，组织1~5级珠光体。

　　

　　(9)调质处理规范:

　　

　　淬火温度780~800℃，油冷却，回火温度640~680℃，保温时间2~3h，球化级别3~5，硬度183~207HBS。

　　

　　(10)普通淬火、回火规范:

　　

　　淬火温度770~790℃，水、油冷却，硬度≥62HRC;回火温度160~180℃或200~250℃。

　　

　　(11)典型应用举例：

　　

　　1.用于制造一般冲模时，批量<10万件，被冲材料为软态低碳钢板，料厚d<1mm。

　　

　　2.用于制造冷拔、拉伸凹模,在工作中主要原因磨损超差后,可先经高温回火,然后重新常规淬火,可自行缩孔复厚。

　　

　　3.用于制造剪切厚度d=11mm中厚钢板的长剪刃,施行薄壳淬火后,疲劳抗力高,崩刃倾向小,使用寿命比9CrWMn钢高7倍。

　　

　　4.用于冲制软质硅钢片上的小孔，当硬度为60~62HRC时，寿命可高达2万~3万次；当硬度为56~58HRC时，寿命仅9000次，就因为毛刺太大而失效。

　　

　　5.可用于制造材料厚d<3mm的冲裁模的凸模、凹模、镶块，做凸模时硬度选用58~62HRC；做凹模时硬度选用60~64HRC。

　　

　　6.用于制造一般弯曲的凸模、凹模、镶块，要求做凸模时硬度选用56~60HRC；做凹模时硬度选用56~60HRC。

　　

　　7.用于制造一般拉延模的凸模、凹模、镶块，要求做凸模时硬度选用58~62HRC；做凹模时硬度选用60~64HRC。

　　

　　8.用于制造铝件冷挤压模中的凹模时硬度选用62~64HRC。

　　

　　9.尺寸小、形状简单、轻负荷的冷作模具。

　　

　　10.可用于各种中小批量生产的冷冲模，以及需在薄壳硬化状态下使用的整体式冷镦模、冲剪工具等。

　　

　　11.用于冷作冲头（凸模），轻载荷、小尺寸，硬度58~60RHC；用于六角螺母冷镦模，硬度48~52HC。

　　

　　12.适用于各种中小批量生产的模具和抗冲击载荷的模具。

　　

　　13.采用9CrWMn钢制作剪切厚度为11mm中厚钢板的长剪刃，虽然剪刃淬火操作方便，但在使用中容易崩刃，剪刃使用寿命较短。改用T10A钢做剪刃以后，由于采用薄壳淬火，使疲劳抗力提高，崩刃倾向减小，剪刃寿命延长7倍。

　　

　　14.硬度为56~58HRC的T10A钢冲头，在软质硅钢片上冲小孔，仅冲了千片之后就因毛刺过大而失效；如将冲孔模的硬度提高到60~62HRC，则寿命可增加到2万~3万次。如继续提高模具硬度，则容易出现早期断裂，使模具寿命降低。

　　

　　15.采用该钢制作的冷镦模具光冲，其型腔深而陡，使用中常发生早期塌陷失效，冲头寿命小于4000次。经分析是由于型腔磨削时进刀深度过大，烧伤软化。后改进磨削工艺，光冲寿命显著提高，稳定在3万次以上。

　　

　　16.采用该钢制作冷冲模具，冲裁表面光亮的薄钢板时，每刃磨一次模具可冲3万次左右;当改同等厚度的黑铁皮(热轧钢板)时,寿命下降为1.7万次左右。半热轧酸洗钢板的表面尽管没有氧化皮，但存在“硬壳”，因此，会严重降低冲模使用寿命。

　　

　　17.剪板机的剪刀选用该钢制造。

　　

　　18.该钢冷镦模低温短时加热淬火，按原工艺（780℃X20min盐浴加热淬火）处理时获得孪晶马氏体组织，存在显微裂纹，在冲击载荷作用下，由于韧性差，常产生崩刃。现采用750℃X14min盐浴加热淬火，200℃回火处理后，可以得到细小的片状马氏体和50%（体积分数）以上的低碳马氏体，减少了显微裂纹，在保证高硬度的同时，具有较高韧性，从而提高使用寿命近一倍。

　　

　　19.采用该钢可制作接丝模和简单的冲裁模等。

　　

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