材料名称：合金工具钢
牌号：9SiCr
标准：GB/T 1299—2000
产地：重钢、宝钢等。
交货状态：热轧、冷轧。一般退火状态交货。
交货规格：热轧2.5~50MM（板），冷轧1.5~2.5MM（带）
2参考牌号
德国 DIN 标准材料编号 1.2067、德国DIN 标准牌号 100Cr6、中国 GB 标准牌号9SiCr、英国 BS 标准牌号 BL3、法国 AFN0R 标准牌号 Y100C6、西班牙 UNE 标准牌号100Cr6、美国 AISI/SAE 标准牌号 L3、俄罗斯 r0CT 标准牌号 9XC、瑞典 SS 标准牌号2092。[1]
3物理特性
高碳合金工具钢，韧性较好，具有较好的回火稳定性，热处理时变形小。该钢中碳化物分布均匀，不易析出碳化物网，并易于正火消除，通过正火可以消除网状以及粗片碳化物组织。但是抗压强度和耐磨性不足，加工性较差。该钢的表面残余含碳量为0.6%—0.7%的脱碳层时，由于碳化物的减少使得表面层的过热敏感性增大。经正常加热淬火以后表面硬度仍可以达到60—62HRC，但其抗弯强度却下降40%—50%。表面层晶粒度达到7级，心部为10级。
该钢锻造性能良好，由于易脱碳，需要在中性气氛或者保护气氛炉中加热。施以锻热调质处理，可以获得细密的回火索氏体组织，简化工艺，省时节电，既有良好的切削加工性能，又有理想的余热处理组织。
该钢受热软化温度为320℃，淬透性比铬钢好，油淬淬硬性深度40—50mm。该钢零保温淬火韧化工艺，可以消除搓丝=板因常规淬火加热氧化脱碳造成的早期失效，不均匀奥氏体修或可以细化马氏体，搓火后得到隐晶马氏体或者细针状马氏体，这种组织强韧性好。
9SiCr量具刃具用钢，是常用的低合金工具钢，具有较高的淬透性和淬硬性，以及较高的回火稳定性。
二 更多运用举例：
1 该钢用作冲制料厚≥3mm的冲裁模具中形状复杂的凸模 凹模 镶块,做凸模时建议硬度58—62HRC，做凹模是建议60—64HRC。
2批量软料中厚板冲裁模常用9SiCr等钢。
3 用于滚丝模好，经超细化预处理后，服役期寿命提高一倍，
4 该钢制M50×2搓丝板采用锻热调质预处理索氏体组织与淬火马氏体比较接近，加之“薄壳淬火”，寿命提高2—3倍。
5 载荷轻或者小批量生产用冷镦模
6 该钢用于较精密复杂的模具。
7 该钢用于下料模，冲头，压花模。
8 用于高强度的冷作模具钢。
9 用于铝件冷挤压模，做凸模时建议硬度为60—62HRC。
10 齿轮冲模，剪刀以及冷轧锟。
11 是各种冲剪工具精压膜，冷镦模的基本材料。
12 适用用耐磨性高切削不剧烈且变形小刀具，如板牙 丝锥 钻头 铰刀 齿轮铣刀 拉刀等。
13 经深冷处理的凸模, 其使用寿命从常规热处理的0.5万件提高到1.5万件。
14 该钢可用于顶出杆等。
15 主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模。
16 9SiCr钢20mm×60mm×1050mm剪刀片, 经等温淬火+回火后, 硬度57 ~60HRC, 通过冷校直以及夹具夹紧回火, 可使弯曲变形量控制在≤0.35mm
4产品应用
9SiCr合金工具钢可用于制造形状复杂、变形小、耐磨性高、低速切削的工具，如钻头、螺纹工具、铰刀、板牙、丝锥、搓丝板和滚丝轮等。（塑料模具钢时，可用于顶出杆，制造尺寸家大，形状复杂和精度要求高的塑料膜。
5化学成分
●化学成份：
碳 C ：0.85～0.95
硅 Si：1.20～1.60
锰 Mn：0.30～0.60
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.030
铬 Cr：0.95～1.25
镍 Ni：允许残余含量≤0.25
铜 Cu：允许残余含量≤0.30
6力学性能
●力学性能：
硬度 ：退火,241～197HB,压痕直径3.9～4.3mm;187～229HB(制造螺纹工具用);淬火,≥62HRC
7热学工艺
●热处理规范及金相组织：
热处理规范：试样淬火820～860℃,油冷。
●交货状态：钢材以退火状态交货。
●临界点温度 (近似值)
Ac1 =770°C 、 Ar1 =730℃、 Accm =870°C。
●热加工规范
需在中性气氛或保护气氛炉中加热, 预热温度次 700 ~80O°C, 保温时间 1. 0 ~1.5h, ***次850~900°C, 保温时间2min/mm, 保温后以≤100℃的加热速度升温至1100~1150℃, 保温时间 1.0~1.5min/mn。在加热过程中应勤翻动坯料, 均匀受热,充分透烧。开锻温度 1050~1100°C, 反复进行双十字变向镦拨锻造, 锻后合金碳化物等级≤2级。
● 锻热调质处理规范
900℃高温余热油淬, 接着进行 700~720°C高温回火,硬度达 200~220HBW, 可代替锻后球化等温退火。
●正火规范
正火温度 900 ~920°C. 保温时间: 盐浴炉 25 ~30s/mm, 空冷炉 70 ~90s/mm, 空冷, 硬度 321~415HBW。
●成批等温球化退火规范
790 ~810°C ×2 ~3h, 炉冷, 700 ~720°C ×3 ~4h, 硬度≤229HBW, 珠光体组织2~5 级, 网状碳化物等级≤2 级。
●球化退火规范
790 ~810℃×2 ~4h, 炉泠, 700 ~720℃×3 ~4h, 以.≤30°C/h的冷却速度, 缓慢炉冷到500~600℃, 出炉空冷, 硬度 179 ~241HBW。
●冷压毛坯普通软化规范
软化温度(820±10)℃, 保温 3 -4h, 再以15℃/h的冷却速度冷至≤650℃, 出炉空冷。
●冷压毛坯等温球化软化规范
(820±10)°C ×3 ~4h, (720±10)℃×6-8h, 再缓冷至≤600℃, 出炉空泠。
处理前硬度≤241HBW, 处理后硬度≤217HBW。
●调质处理规范
淬火温度 880~890°c, 油冷, 回火温度 680~700°C, 硬度 197 ~229HBW。
●油韧处理规范
将钢补充加热到 330°C 以后, 再以≤30℃/h的冷却速度降温到 630℃, 出炉油泠.
硬度 93 ~94HRB, 不破断扭转角 345°, 以提高钢的韧性。
●普通淬火、回火规范
1) 淬火温度830 ~860°C , 油冷, 硬度 62 ~64HRC, 回火温度 150 ~200°C, 硬度61~63HRC。 &＃39;
2) 淬火温度随850 ~870℃ , 油冷, 硬度62 -65HRC, 回火温度140 ~160, 硬度 62 ~65HRC。
3) 淬火温度850 ~870°C , 油冷, 硬度62 -65HRC, 回火温度160 ~ 180°C, 硬度61-63HRC。
4) 预热温度 450 ~500°C , 淬火温度 870 ~880°C , 油冷, 回火温度 180 ~200°C , 保温2h, 硬度 59 ~62HRC。
●等温淬火规范
淬火温度 850 ~ 860°C, 等温温度 240 ~260°C, 硝盐冷却介质 (质量分数):NaN0250% +KN0250%, 冷至室温, 清洗后进行校直, 迸行 300 ~320°C ×1.5 ~2h 回火(夹具夹紧回火)。
●零保温淬火、回火规范
预热温度 450 ~500°C , 奥氏体化温度 870 ~ 880℃ , 不保温, 冷却介质温度180 ~190°C . 在硝盐浴中冷却数分钟, 回火温度 240 ~260℃, 回火时间 2h。
● 深冷处理规范
淬火温度 870°C, 200°C ×1h 回火, 再迸行深冷处理: -196°C ×10h。
8物理性能
9SiCr钢的临界温度示于表2-11-2，密度为7.80t/m3；矫顽力Hc为 795.8A/m；饱和磁感Bs为1.78~1.82T。
表2-11-2 9SiCr钢的临界温度
临界点 | Ac1 | Acm | Ar1 |
温度（近似值）/℃ | 770 | 870 | 730
|
