[00800544]高强韧性冷作模具钢DM9的研究及在冷冲压滚子模具上的应用

该项目是大连市科委资助的重点攻关项目。其目标是研究新型高强韧性冷作模具钢，替代Cr12MoV钢轴承圆锥滚子模具使用寿命低的落后局面，并可用于其他行业冷镦、冷挤压、冷冲等模具上。应用相平衡热力学计算成分与多类型碳化物数量关系，并利用多类型碳化物热处理过程相变规律进行钢的成分设计和结构设计，获得在常规的锻轧和热处理工艺条件下，碳化物和马氏体超细化的冷作模具钢。经熔炼、锻造、压轧、退火、淬火和回火工艺研究，分析组织结构，测定热处理硬度、抗弯强度、屈服强度和冲击韧性。所研制的DM9钢成本稍低于Cr12MoV钢，碳化物尺寸是Cr12MoV钢的1/8-1/10，抗弯屈服强度和冲击韧性高于Cr12MoV，锻轧工艺比Cr12MoV容易，淬火温度比Cr12MoV低约100℃，回火温度低200-300℃，使用寿命提高1倍以上。如推广应用，每千吨DM9钢节约模具费用2310万元，增产节约总值能超过3000万元。是替代Cr12MoV钢制作冷镦、冷挤压、冷冲模具的新材料。该项目在冷作模具钢的合金设计和DM9钢新材料的研究上所取得的成果，既有重要的理论意义，又有重大的推广应用价值和明显的社会经济效益。达到国际先进水平。应用范围：轴承行业和其他行业。市场及经济效益预测：工模具钢品种多产量小，但是，其发展和应用水平在很大程度上代表了钢铁发展和机械加工水平。随着机械加工技术工艺不断提高，对冷作模具使用寿命要求也越来越高。DM9钢作为替代Cr12MoV钢的新钢种具备如下三个优势：(1)在常规的锻轧和热处理工艺条件下，碳化物及马氏体组织极为细化，是提高性能的基础：(2)合金量低，且淬火、回火温度低，节约材料成本和热处理能源；(3)在重冲冷镦、冷挤压、冷冲模具上应用，耐磨性、抗塑性变形能力及抗疲劳断裂性能高。DM9钢属中合金模具钢，虽然抗高温回火性低于Cr12MoV钢，但在冷加工过程，模具升温不高，其抗回火性已足够。相反，用高合金钢制作冷作模具，因为没有利用其抗高温回火性，是一种浪费合金元素和热处理能源的使用方法。今后，进一步完善热处理工艺，并采取先进的真空热处理，加上表面强化工艺，会使DM9钢发挥更大的作用，因此，DM9钢会有广泛的推广应用前景。合作方式：已使用推广情况：1．首先在瓦轴集团公司投入小批量，再逐步完全替代Cr12MoV钢模具，然后在轴承行业重冲冷镦圆锥滚子模具上推广应用。2．在阜新晶体管厂试制管壳冷挤压模具，逐步在该行业上推广应用，完全替代Cr12MoV冷挤压铜件模具。3．在进一步研究DM9钢淬火深冷工艺基础上，在冶金工具行业和机械刀片行业的冷轧、冷剪工具上推广应用。4．与大连钢厂联合，进一步完善冶金质量，为用户提供高质量标准钢材。