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LM1模具钢力学性能介绍及应用实例

发布时间： 2024-05-18　　点击次数： 249次

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LM1钢是冷热兼用的基体钢，其成分与高速钢淬火组织中基体的化学成分基本相同。特点是C、W含量稍高，以增加一次碳含量、提高耐磨性，钢中还加入少量强碳化物元素V、Ti，以形成比较稳定的碳化物，阻止淬火加热时晶粒的长大并改善钢的工艺性能。LM1钢与W18Cr4V相比，热胀系数小，导热性好，锻热性能好，耐磨性高1～3倍，耐回火性、热硬性相似，硬度和抗压性能相近，而抗拉强度、断裂韧度高1/3，抗弯强度高1倍，冲击韧度高2～4倍。

LM1钢主要用来制作大型复杂模具、冷挤压模，厚板冷冲、冷镦等模具，还可以用于制造加工黑色金属的温热挤压模。

（1）化学成分（%）

C：0.60～0.70

Si：≤0.40

Mn：≤0.40

Cr：4.20～4.80

W：7.50～8.50

V：0.80～1.20

Ti：0.10～0.30

P：≤0.030

S：≤0.030

（2）热加工

LM1钢锻造工艺规范项目加热温度/℃ 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式

钢锭 1150～1180 1100～1150 ≥900 缓冷

钢坯 1100～1150 1050～1100 ≥900 缓冷

（3）预备热处理 LM1钢易氧化脱碳，应采用装箱退火或在保护气氛条件下退火。

1）一般退火：加热温度为840～860℃，保温2～4h；炉冷至550℃以下出炉空冷，硬度≤285HBW。

2）等温退火：加热温度为840～860℃，保温2～4h；等温温度为740～750℃，保温4～6h，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火后硬度≤255HBW。

（4）淬火及回火淬火温度：1190～1210℃，油冷，硬度为62～64HRC；回火温度：560～580℃，回火3次，每次1.5h，回火后硬度为58～64HRC。

（5）力学性能介绍及应用实例

LM1钢的力学性能

钢号 LM1钢

热处理工艺 1190～1210℃淬火，550～580℃回火

硬度HRC 61～63

抗压强度/MPa 3380～3700

冲击韧度αk/(J/cm2) 100～130

断裂韧度KIC/MPa·m1/2 425～633

抗弯强度σbb/MPa 5000～5450

1）LM1钢含有较多的W，因而具有较高的耐回火性；含有V、Ti等强碳化物形成元素，能与C结合形成具有很高硬度和热稳定性的TiC和VC，因而钢的耐磨性很高。

2）M8螺母冷镦凸模，原采用W18Cr4V钢制造，凸模寿命仅为1～2万件，后改用LM1钢，经真空淬火、回火，凸模寿命为5.29～13.36万件，使用寿命大大提高。LM1钢是冷热兼用的基体钢，其成分与高速钢淬火组织中基体的化学成分基本相同。特点是C、W含量稍高，以增加一次碳含量、提高耐磨性，钢中还加入少量强碳化物元素V、Ti，以形成比较稳定的碳化物，阻止淬火加热时晶粒的长大并改善钢的工艺性能。LM1钢与W18Cr4V相比，热胀系数小，导热性好，锻热性能好，耐磨性高1～3倍，耐回火性、热硬性相似，硬度和抗压性能相近，而抗拉强度、断裂韧度高1/3，抗弯强度高1倍，冲击韧度高2～4倍。