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115W8是一种德准(DIN)的冷作模具钢,专为高、高硬度工况设计,具有以下特性:
高硬度:淬火后硬度可达62~64 HRC,长期性优异,适用于高负荷切削和冲压场景。
抗冲击韧性:成分设计抑制脆性,淬火变形率低,适合精密加工,如多腔冲模制造。
热稳定性:钨元素赋予材料红硬性,在600℃下仍能保持硬度,适用于高速加工作业。
高淬透性:确保大截面工件(如Φ200mm圆钢)性能均匀,避免软点。
115W8的化学成分经过配比,以实现性能组合:
碳(C):1.10%~1.20%,形成硬质碳化物,提升基础硬度。
钨(W):1.80%~8.50%,增强红硬性与性,使材料在高温下仍能保持硬度。
铬(Cr):0.15%~1.10%,提高淬透性和耐腐蚀性,确保大截面工件性能均匀。
辅助元素:
锰(Mn):0.20%~1.10%,优化韧性。
硅(Si):0.15%~0.35%,提升脱氧效果。
磷(P)、硫(S):含量严格控制在≤0.035%,以纯净度。
115W8的性能高度依赖热处理工艺,主要分为以下阶段:
退火:
温度780~820℃,缓冷至650~700℃后空冷。
退火硬度≤220 HB,为后续加工提供良好切削性。
淬火:
温度980~1020℃,油冷或空冷。
淬火后硬度达62~64 HRC,钨元素固溶提升基体性。
回火:
低温回火(180~300℃)平衡韧性与硬度,终硬度稳定于61~63 HRC,并减少内应力。
其他工艺:
调质处理:获得一定的强度和韧性。
时效处理:提高合金的硬度、强度或电性磁性。
| 性能指标 | 数值范围 | 说明 |
|---|---|---|
| 淬火后硬度 | ≥63 HRC | 长期性 |
| 抗拉强度 | ≥1860 MPa | 普通碳钢,适合高负荷场景 |
| 屈服强度 | ≥1620 MPa | 抵抗塑性变形能力强 |
| 冲击韧性 | 低变形率 | 优化成分设计抑制脆性 |
| 红硬性 | 600℃下保持硬度 | 钨元素赋予高温稳定性 |
115W8凭借其综合性能,广泛应用于以下领域:
冷作模具:
冷冲模、修边模:要求硬度58~62 HRC,寿命达普通碳钢的3~5倍。
拉伸模、冷镦模:兼顾表面精度与寿命,适合批量生产。
精密工具:
冲头、剪切片:耐受高应力磨损,减少停机维护成本。
搓丝辊、量具:热处理变形率低,加工精度。
行业案例:
汽车冲压:模具寿命比传统材料提升50%,降低换模频率。
电子精密部件:低变形率特性支持微米级精度加工。
115W8可提供多种形态以满足加工需求:
圆钢、板材、带材:用于直接加工或锻造。
管材、线材:适用于特殊结构件制造。
锻件、锻环:用于大型模具或高压工况。
德国DIN标准:
DIN 17350(化学成分)。
DIN EN 10083-3(热处理与交付条件)。
根据工况选型:
高需求:选择115W8,适用于冲裁模具、剪切等高磨损场景。
重载荷场景:考虑Cr12MoV或高速钢,提升抗压强度与红硬性。
成本敏感型应用:在满足性能前提下,115W8是高性价比选择,尤其适合批量生产。
竞品对比:
| 材料 | 碳含量 | 钨含量 | 优势 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 115W8 | 1.10%~1.20% | 1.80%~8.50% | 高、红硬性优异 | 冷作模具、切削工具 |
| 9SiCr | 0.85%~0.95% | - | 淬透性优, | 薄刃低速切削工具 |
| Cr12MoV | 2.0%~2.3% | - | 性与抗压强度高 | 重载荷冷作模具 |
| 高速钢 | 0.7%~0.8% | 17%~21% | 红硬性显著115W8 | 高速切削 |