国产GD(6CrNiMnSiMoV)-冷冲压_冷冲裁_冷镦模具钢GD(6CrNiMnSiMoV)

GD(6CrNiMnSiMoV)
冷冲裁、冷冲压模具钢
高强韧性低合金冷作模具钢

GD(6CrNiMnSiMoV)钢属低合金高强韧性冷冲模具钢（冷冲裁模具钢、冷冲压模具钢），热处理淬火温度较宽，工艺简便，变形较小，耐磨性较好。采用GD钢制造的中厚板冲裁模与Cr12型钢比较而言，由于GD钢的碳化物偏析减小、强韧性增强，故很少出现模具的崩裂与折断等，使用寿命大幅度提高。无锡瀚超特殊钢推荐GD(6CrNiMnSiMoV)钢用于制造负荷较高、韧性要求高的易崩刃、易断裂冲模，尤其是冷冲凸模、中厚板冲裁模、精密模具等。
GD(6CrNiMnSiMoV)钢是一种高强韧性低合金冷作模具钢，取“高、低”（GaoDi）两个汉语拼音字为其代号，称为GD钢，是由华中科技大学研制。GD(6CrNiMnSiMoV)钢较CH-1火焰淬火钢增加了0.85%左右的镍，进一步强化了基体。GD(6CrNiMnSiMoV)钢的淬火温度范围较宽，淬透性好，也可火焰加热空冷淬火，有良好的强韧性。GD钢类似于美国（ASTM）的L6，在《冲模用钢及其热处理技术条件》（JB/T6058）和《冷锻模具用钢及热处理技术条件》（JB/T7715）文件中推荐了该钢号。

GD钢的化学成分：
钢种牌号 瀚超牌号 GD(6CrNiMnSiMoV)钢化学成分（质量分数，%）
GD(6CrNiMnSiMoV) HC-GD C Si Mn Cr Mo V Ni P S
  0.64~0.74 0.50~0.90 0.70~1.00 1.00~1.30 0.30~0.60 0.20 0.70~1.00 ≤0.030 ≤0.030
化学成分特点：GD(6CrNiMnSiMoV)钢为一种碳化物偏析小而淬透性高的高强韧钢，合金元素的总量在4%左右，为“多元少量”类钢种，其在CrWMn钢的基础上，适当降低了碳含量，以减少碳化物的偏析，同时加入了Ni、Si、Mn以提高基体的强度与韧性，Cr、Ni、Si、Mn、Mo等合金元素的加入，显著提高了钢的淬透性，少量的Mo、V可细化晶粒，提高耐磨性，增加回火稳定性，采用最佳的热处理工艺，可获得较多的板条马氏体组织。

GD钢的性能：
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的物理性能、力学性能、工艺性能敬请参阅相关栏目内容。

GD钢的热加工与预备热处理：
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的锻造工艺规范见下表，该钢的锻造温度范围宽，热塑性好，变形抗力小，可一次成形。锻后应缓冷，并立即退火处理，以防止产生裂纹。
钢种牌号 瀚超编号 GD(6CrNiMnSiMoV)钢锻造工艺规范
GD(6CrNiMnSiMoV) HC-GD 加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
  1080~1120 1040~1060 ≥850 缓冷
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的预备热处理为锻造后等温球化退火处理，GD钢属于空冷微变形模具钢，退火则不宜球化，推荐采用等温退火处理：760~780℃加热1~3h，，680~700℃等温5~7h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后的碳化物类型为M3C、M23C6和MC，其总量（体积分数）为10.27%左右，退火后的硬度为230~240HBW。

GD钢的淬火与回火：
⑴、常规淬火与回火：
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的常规淬火工艺规范见下表。
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的常规淬火工艺规范
加热温度/℃ 冷却规范 硬度HRC
 第一级冷却介质 进入第二级的条件 第二级冷却介质 
870~930 20~60℃油 冷却至油温 空气 62~64
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的回火温度为175~230℃，保温1~2h，硬度为60~63 HRC。无锡瀚超实践证明，GD(6CrNiMnSiMoV)钢经900℃加热油冷淬火、200℃回火2h后，可获得最佳的强韧性配合，其组织为回火板条马氏体+回火隐针马氏体+体积分数为11%左右的残留奥氏体+体积分数为2.7%左右的剩余碳化物。

⑵、等温淬火与回火：
事实上，如果在马氏体的基体上分布适量的下贝氏体组织，即可明显提高其强韧化的效果，为发挥该钢的材料潜力提供有效的手段与途径。根据GD钢的下贝氏体量与等温时间的关系，可知等温时间影响下贝氏体量。考虑到钢的Ms点温度为172℃左右，故在200~300℃范围内进行等温淬火即可获得马氏体+下贝氏体复合组织，其最佳的等温淬火工艺为870～930℃加热、250℃等温55min、200℃回火，此时抗弯强度σbb=4650MPa，C形缺口冲击韧度αk=171J/cm2。
需要说明的是，GD钢中含有质量分数为1%左右的Si，在等温淬火时，由于Si具有抑制下贝氏体中杆状脆性碳化物析出的作用，故除了能形成一般的下贝氏体外，还有可能形成一种高密度的缠结位错的准下贝氏体，其两侧和片条内都有残余奥氏体薄膜，有利于提高材料的韧度。

GD钢的应用：
GD(6CrNiMnSiMoV)钢的淬火温度低，可以替代CrWMn和部分Cr12MoV钢制造冷作模具，较少出现使用中的崩刃与断裂缺陷。制造各种异形、细长薄片冷冲凸模，冷挤、冷弯以及冷镦模具等，形状复杂的大型凸凹模，中厚板冲裁模以及剪刀片和精密淬硬塑料模等，使用寿命大幅提高。更多应用敬请参阅【GD钢的应用案例】。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
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