深度解读冷拉深(拉伸)模具钢GM(9Cr6W3Mo2V2)的特性及应用

    冷拉深模具是利用模具使平面材料变成开口空心零件或冷拉深成形，主要是利用拉深模具使塑性金属材料在一定压力下产生变形，制作出与拉深模型腔相仿的部件。冷拉深模具主要要求抗磨损和抗咬合性能，主要用于板材的冷拉深成形，在电器、仪表、汽车及拖拉机等行业中占有重要位置。模具的使用寿命与被拉深薄板的材质、厚度，模具的尺寸、形状、材质、硬度、表面状态、制造工艺、拉深变形程度、润滑方式等有关。如果被拉深的板材较薄、强度较低、塑性较好、模具承受载荷较轻时，属于轻载拉深；如果被拉深材料强度较高或板材较厚时，则模具承受载荷增大，属于重载拉深。在冷拉深时，冲击力很小，主要要求模具具有较高的强度和耐磨性，在工作时不发生黏附和划伤，具有一定韧性和较好的切削加工性，并要求热处理时模具变形小。
    GM(9Cr6W3Mo2V2)钢是一种高硬度、高强韧冷作模具钢，特别适合用作冷拉深模具钢制造滚丝轮、拉深模具等。取高、磨两个汉语拼音字头为其代号，称GM钢，该钢通过对Cr、W、Mo、W等碳化物形成元素的合理配比，并根据平衡碳规律调整碳含量，使钢具有很好的二次硬化能力与抗磨损能力，而且保持了较高的强韧性和有好的冷热加工性能。GM钢的二次硬化能力高于Cr12型高碳高铬钢，接近高速钢的水平，该钢硬化峰值温度范围较宽，具有高的抗回火性。其在韧性与强度方面均优于Cr12型钢与高速钢，硬度高于基体钢与Cr12型钢，而在抗黏着磨损能力上也大大优于基体钢与Cr12型钢，并接近高速钢，抗弯强度与压缩屈服点高于Cr12型钢。GM(9Cr6W3Mo2V2)钢常用于制造冷拉深模、滚螺纹模、高强度螺栓滚丝轮等高耐磨精密模具。
    GM(9Cr6W3Mo2V2)钢属于莱氏体钢，其主要性能优于Cr12型钢种，与Cr12MoV钢相比，GM钢中的C与Cr的含量减少了一半，从而大大降低了共晶碳化物的不均匀程度，另外适当增加的W、Mo、V等合金元素，既可提高钢的淬透性，又可细化晶粒，提高基体强度，强化二次硬化的效果。GM(9Cr6W3Mo2V2)钢是莱氏体钢，但共晶碳化物比高碳高铬(Cr12型)钢要少得多，也比高速钢少，尽管如此，锻造有要采取六面锻造，两轻一重和高锻造比的打法。GM(9Cr6W3Mo2V2)钢的锻造温度范围窄，热塑性一般，加热时应进行充分预热处理，锻造时严格按"轻一重一轻"的基本原则进行操作，严格控制变形量，严禁冷锤锻造，否则会因塑性差而造成角裂或劈头等致命缺陷，锻造后应进行及时缓冷与退火处理。
    GM(9Cr6W3Mo2V2)钢特别适合用于制造冷拉深模、滚螺纹模、高强度螺栓滚丝轮等高耐磨精密模具，由于GM(9Cr6W3Mo2V2)钢各项工艺性能良好，易于加工制模，所以广泛应用于高速压力机多工位级进模、滚丝轮、切边模、拉深模、冷挤压模、冷锻、冷剪等精密模具。
    冷拉深模具钢的选用与被拉深材料的类别、厚度及变形率有关。如属轻载拉深模具，则可选用T8A、T10A、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、GCr15等碳素工具钢或低合金工具钢；如属重载拉深模具，则可选用强度较高的Cr6WV、Cr5Mo1V、Cr4W2MoV、Cr12MoV、Cr12等中合金模具钢、高合金模具钢或钢结硬质合金等；用于小批量生产的拉深模具可选用较低级的材料，如表面淬火钢及铸铁等；当拉深件生产批量很大时，则要求拉深模具有很高的磨损寿命，应对模具进行渗氮、渗硼、镀硬铬、渗钒，对中碳合金钢模具进行渗碳等表面处理。火焰淬火钢7CrSiMnMoV(CH-1)和高韧性冷作模具钢Cr5Mo1V(A2)很适合应用于冷拉深模具。

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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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