【机械行业标准(JB)】 热锻成形模具钢及其热处理 技术条件

JB/T 8431--96
本标准系参考国内外十几种模具钢技术标准，总结我国热锻成形模具钢研究成果，并结合我国模具钢工业的现状而制订的。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B和附录（是提示的附录。本标准由全国模具标准化技术委员会提出。本标准由机械工业部北京机电研究所归口：本标准起草单位：北京机电研究所、第一汽车制造厂、北京模具厂、华中理工大学本标准主要起草人：李平安、张玉年、杨靖、廖绍基、罗学心。197
1范圈
中华人民共和国机械行业标准
热锻成形模具钢及其热处理
技术条件
本标准规定了热锻成形模具钢的技术要求及热处理技术条件。本标准适用于热态体积成形模具的选材及热处理。2引用标准
JB/T 8431—96
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 224--78钢的脱碳层深度测定法GB 702—86
热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差合金工具钢技术条件
GB 1299—85
GB 2101--80
GB 9452-88
GB 994388
GB 10561--89
GB 11880-89
型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定热处理炉有效加热区测定方法
高速工具钢棒技术条件
钢中非金属夹杂物显微评定方法模锻锤和大型机械锻压机用模块技术条件GB/T 15824-
一1995热作模具钢热疲劳试验方法JB 3814—85
JB 3877---85
钢的正火与退火处理
钢的萍火回火处理
JB/T6979---93大中型钢质锻制模块（超声波和夹杂物）质量分级3分类
3.1热锻成形模具钢根据模具使用特性可分为锤锻及大截面机锻模具用钢、中小截面机锻模具用钢、切边模具用钢三类。大截面机锻模具尺寸应满足L≥B≥H≥300mm，见图1。3.2热锻成形模具钢按化学成分可分为低合金工具钢、合金工具钢、高速工具钢三类。L
图1大截面机锻模具尺寸
中华人民共和国机械工业部1996-09-03批准198
1997-07-01实施
4热锻成形模具钢技术条件
4.1化学成分及治炼方法
JB/T 8431-96
4.1.1热锻威形模具钢中低合金工具钢、合金工具钢化学成分应符合GB1299--85表3的规定；高速工具钢化学成分应符合GB9943-88表3的规定；锻锤及大截面机锻模具用钢化学成分应符合GB11880—89表1的规定。新型热锻成形模具钢化学成分应符合表1的规定。表1新型热锻成形钢化学成分
1 |4Cr2NiMaSi
23Cr2MoWVNi
2Cr3Mo2NiVSi
4Cr3Mo2NiVNbB
4Cr3Mo2MnSiVNbB
4Cr3Mo2Mn VB
3Cr3Mo3VNb
4Cr3M03W4VNb
4Cr5Mo2Mn VSi
106Cr4Mo3Ni2WV
≤0. 030. 03
0.450.450.030.03
≤0.5≤0.03≤0. 03
0. 030. 03
0.600.350.03—0.03
0.03≤0.03
0. 03-≤0. 03
≤0.40≤0.40≤0.03≤0.03
Ca适量
B微量
4.1.2钢材可采用平炉、电炉、转炉、炉外精炼、电渣重溶等冶炼方法生产。推荐采用平炉或电炉或转炉冶炼后再经炉外精炼或电渣重熔的两次冶炼方法生产热锻成形模具钢，4.2热锻成形模具钢型材的外形、尺寸要求按GB702的规定；锻制模块外形、尺寸要求按GB11880的规定。
4.3热锻成形模具钢钢材表面不得有肉眼可见的裂缝、折叠、结疤和夹渣。横截面酸浸低倍组织试片上不得有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、分层及白点。4.4热锻戒形模具钢锻制模块需进行探伤检查。由供方按GB11880及JB/T6979的规定执行。199
JB/T8431-—96
4.5热锻成形模具钢交货状态均为退火状态。低合金.工具钢退火硬度≤241HB合金工具钢、高速工具钢退火硬度≤269HB。
4.6热锻成形模具钢钢材单边总脱碳层（铁素体十过渡层）深度≤(0.20十1.5%D)mm，D为钢材截面公称尺寸。脱碳层检验方法按GB224的规定。4.7热锻成形模具钢应检验钢中的非金属夹杂物，采用GB10561·89中的ASTM评级图评级，应符合表2规定。含S钢非金属夹杂物检验由供需双方协商确定。表2非金属夹杂物检验评级
夹杂物类型
B粗或细或D粗或细
A粗或细或C粗或细
4.8根据需方要求，可增加对钢材的晶粒度、断口、力学性能等项目的检验，具体要求由供需双方协商确定。
4.9热锻成形模具钢的检验由供方执行，并提供合格证书。4.10热锻成形模具钢钢材的包装、标志及质量证明书应符合GB2101的规定；锻制模块的包装、标志及质量证明书应符合GB11880的规定。5热锻成形模具钢热处理技术条件5.1热处理加热设备可选用空气炉，盐浴炉、保护气氛炉、真空炉、流动粒了炉等，具体要求由工艺人员确定。采用空气介质加热时应有防氧化（脱碳）措施。应尽可能采用真空炉、保护气氛炉、流动粒子炉进行热锻成形模具钢的热处理。
5.2热处理加热设备加热区的确定应符合GB9452的规定。5.3淬火介质可按钢材材质和工艺要求选用油、有机介质、空气、保护气、热浴、水等，淬火冷却设备应有循环搅拌装置，以保证模具的均勾冷却，减少淬火应力。5.4所有加热设备、火介质应有专人负责定期检测、维修、补充或更换、保证设备的精度和使用性能，并保存有关记录。
5.5由工艺人员根据热锻成形模具钢的物理化学性能、模具的尺寸、形状、模具的使用性能要求、热处理目的及热处理条件确定热处理工艺参数。几种新型热锻成形模具钢常用基本参数见附录A（标准的附录）。
5.5.1钢材的正火和退火工艺应符合JB3814的规定。5.5.2钢材的火和回火工艺应符合JB3877的规定。5.5.3热锻成形模具钢淬火加热速度应加以控制，淬火预热按表3的规定执行。表3淬火预热温度
淬火温度
≥1000
一次预热
500~600
500~600
二次预热
820~880
5.5.4热锻成形模具钢火后应及时充分回火，回火温度、时间及回火次数根据所用钢材和模具使用特性选择，
5.6热处理后质量检验应由专职人员按JB3814-85第7章、JB3877-85第8章的规定进行。5.7热锻成形模具钢热处理后应有报告单。报告单应包括下列内容：a）模具名称、材料、数量、重量；b）正火、退火、淬火、回火工艺类型；200
c）热处理质量检验结果；
d）操作者，处理年、月、日。
6热锻成形模具钢的选材原则
JB/T8431--96
6.1根据锻压设备类型和规格、模具尺寸大小、模具结构复杂程度、模具服役条件、模具失效形态和模具加工产品批量大小选择使用热锻成形模具钢。6.2以“满足质量要求一发挥材料潜力一经济合理用钢”的原则选择使用热锻成形模具钢。附录B（提示的附录）列出几种热锻成形模具钢的性能比较结果，附录C（提示的附录）列出不同类型热锻成形模具钢应具备的性能并列出推荐使用钢种。201
4Cr2NiMoSi
化学成分
化学成分见表A1。
A1.2钢的特点
JB/T 8431—
附录A
几种新型热锻成形模具钢常用基本参数（标准的附录）
化学成分
具有优良的室温、高温韧性及较好的热稳定性、热疲劳性能。综合性能优于5CrNiMo，是一种优良
的锤锻模具和大截面机锻模具用钢。A1.3临界点
临界点见表A2。
表A2临界点
A1.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A3。
加热温度
1100～1150
A1.5热处理工艺
锻造温度规范
始锻温度
1050~1100
终锻温度
≥850
冷却方式
炉冷坑冷
退火工艺：（820±10)C保温3h，炉冷至700720℃保温46h，再炉冷至500C出炉，249HB。淬火回火.工.艺：980℃加热，油冷，650℃回火两次，38～42HRC。A2
3Cr2MoWVNi
化学成分
化学成分见表A4。
2钢的特点
化学成分
具有优良的室温、高温韧性、较好的热稳定性、热疲劳性能、高温强度。是种优良的大截面机锻模具用钢。
A2.3临界点
临界点见表A5。
A2.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A6。
加热温度
1100~1150
A2.5热处理工艺
JB/T8431—96
表A5临界点
始锻温度
1060~1100
锻造温度规范
终锻温度
≥850
冷却方式
灰冷坑冷
退火工艺：820℃保温3h，炉冷至700～720℃C保温4~6h，再炉冷至500℃出炉，249HB。淬火回火工艺：980～1020℃加热，油冷，610-660C回火两次，40~50HRC。2Cr3Mo2NiVSi
A3.1化学成分
化学成分见表A7。
A3.2钢的特点
化学成分
在600C左右，有优良的高温强度、抗氧化性能、热疲劳性能、为新型热锻成形模具钢。A3.3临界点
临界点见表A8。
临界点
A3.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A9。
加热温度
1100~1150wwW.bzxz.Net
A3.5热处理工艺
始锻温度
1000～1100
锻造温度规范
终锻温度
≥850
冷却方式
退火工艺：（780士10）C保温3h，以冷速≤40C/h炉冷至680C，其后随炉冷却，217~220HB淬火回火工艺：1010C加热，油冷，400C回火-次，44～45HRC。A4 4Cr3Mo2NiVNbB
A4.1化学成分
化学成分见表A10。
钢的特点
JB/T 8431—96
表A10
化学成分
具有优良的热稳定性、高温强度和热疲劳性能。是一一种用于模具工作温度很高条件下的新型热锻成形模具钢。
A4.3临界点
临界点见表A11。
表A11临界点
A4.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A12。
表A12锻造温度规范
加热温度
1100~1150
A4.5热处理工艺
始锻温度
1000～1100
终锻温度
≥900
冷却方式
灰冷 砂冷
退火工艺：（850士10）C保温3h，炉冷至（720士10)C保温5h，再炉冷，197～217HB。痒火回火工艺：1130C加热，油冷，670℃回火两次，42～44HRC；640C回火两次，47~48HRC。A54Cr3Mo2MnSiVNbB
A5.1化学成分
化学成分见表A13。
表A13
A5.2钢的特点
化学成分
具有优良的高温强度、热稳定性和热疲劳性能。为适用于工作温度很高条件下的新型热锻成形模具钢。
A5.3临界点
临界点见表A14。
表 A14临界点
A5.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A15。
加热温度
1100~1150
表A15
锻造温度规范
始锻温度
1050~1100
终锻温度
≥900
冷却方式
A5.5热处理工艺
JB/T 8431-96
退火工艺：（850士10）C保温3h，炉冷至（720±10)C保温5h，再炉冷，170～181HB，火回火工艺：1150C加热，油冷，680C回火两次，43~44HRC；650C回火两次，4950HRC。4Cr3Mo2MnVB
A6.1化学成分
化学成分见表A16。
表A16
A6.2钢的特点
化学成分
有优良的高温强度、热疲劳性能，是一在较高温度下使用的新型热锻成形模具钢。A6.3临界点
临界点见表A17。
表A17临界点
A6.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A18。
加热温度
1100~1150
A6.5热处理工艺
表A18
始锻温度
1050～1100
锻造温度规范
终锻温度
≥850
玲却方式
灰冷_坑冷
退火工艺：（840±10）C保温3h，炉冷至（720±10）C保温5h，再炉冷，180~200HB淬火回火工艺：1030℃加热，油冷，650~660℃回火两次，42~44HRC：600~610℃回火两次，48~49HRC。
3Cr3M03VNb
A7.1化学成分
化学成分见表A19。
表A19
A7.2钢的特点
化学成分
具有优良的高温强度、高温韧性和热疲劳性能。是一种综合性能优良的新型热锻成形模具钢。A7.3临界点
临界点见表A20。
表A20临界点
A7.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A21。
加热温度
1170~1190
A7.5热处理工艺
JB/T 8431--96
表A21
锻造温度规范
始锻温度
1100~1150
终锻温度
退火工艺：870℃保温3h，炉冷至710-~730C保温5h，再炉冷，164~168HB。冷却方式
灰冷 砂冷
辫火回火工艺：1080C加热，油冷，620～640℃回火两次，40~44HRC；570~~600℃回火两次，47~48HRC。
A84Cr3Mo3W4VNb
A8.1化学成分
化学成分见表A22。
表A22
A8.2钢的特点
具有较高的高温强度、良好的热疲劳性能。A8.3临界点
临界点见表A23。
化学成分
临界点
表A23
A8.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A24。
加热温度
1100~1150
A8.5热处理工艺
表A24
始锻温度
10501100
锻造温度规范
终锻温度
≥900
冷却方式
灰冷砂冷
退火工艺：（810士10）C保温3h，炉冷至（660士10）℃保温5h，再炉冷，241～270HB。率火回火工艺：1160℃加热，油冷，660℃C回火两次，49～50HRC。A94Cr5Mo2MnVSi
A9.1化学成分
化学成分见表A25。
表A25
A9.2钢的特点
化学成分
具有优良的抗氧化性能、热疲劳性能和热熔损性能，尤其适用于铝合金压铸模具。206
A9.3临界点
临界点见表A26。
A9.4锻造温度规范
锻造溫度规范见表A27。
加热温度
1100-~1150
A9.5热处理工艺
JB/T8431—96
表A26
临界点
表A27
锻造温度规范
始锻温度
10501100
终锻温度
≥850
冷却方式
灰玲砂冷
退火工艺：（850士10）℃保温3h，炉冷至（730士10）℃保温5h，再炉冷，180～190HB。淬火回火工艺：1020℃C加热，油冷，600~610℃回火两次，42~45HRC。A10 6Cr4M03Ni2WV
A70.1化学成分
化学成分见表A28。
表A28
A10.2钢的特点
化学成分
具有优良的高温强度及耐热磨损性能，是一种冷热兼用的基体钢类型的新型热锻成形模具钢。A10.3临界点
临界点见表A29。
表A29
临界点
A10.4锻造温度规范
锻造温度规范见表A30。
加热溢度
1100～~1150
A10.5热处理工艺
表A30锻造温度规范
始锻温度
1050~1100
终锻温度
玲却方式
退火工艺：（850±10）℃保温3h，炉冷至（720±10）℃保温5h，再炉冷，170～220HB。辫火回火工艺：1130℃加热，油冷，650℃回火两次，47~48HRC。C
099009
002009002
099009
002059
2 ~s0f
0元~8.68
ANASOEIE
ENAMOAE
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