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关 键 词：60Si2MnA弹簧钢 60Si2Mn弹簧钢
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发布时间：2020-04-20
1 简介
1.1 概述
60Si2MnA属于中碳合金弹簧钢，是标准件冷镦冲头的基本钢号。该钢具有屈服强度、疲劳极限高，淬透性较大，塑性优良，钢材价格低廉，以及热处理操作工艺简单的优点。该钢具有明显的脱碳倾向，对耐磨性能、疲劳抗力均有明显损害。还有过热敏感性，易出现淬火裂纹。
1.2 化学成分
质量分数（%）：C0.56-0.64、Si1.50-2.0、Mn0.6-0.90、P≤0.035、S≤0.035、Ni≤0.35、Cr≤0.35、Cu≤0.25
1.3 参考对应钢号
中国GB标准钢号60Si2MnA；日本JIS标准钢号SUP6/SUP7；德国DIN标准钢号60SiCr7；英国BS标准钢号251H60；法国NF标准钢号61SC7；美国AISI/SAE标准钢号H2600；国际标准组织ISO标准钢号61SiCr7。
2 加工工艺及规范
2.1 加工工艺
该钢用作模具主要零件时必须先经过锻造，以避免产生纵向开裂。但是为了消除锻造后的应力和使钢的内部碳化物均匀，必须进行球化退火，以提高模具钢的使用寿命。但该钢用于制造弹簧时不用经过球化退火。
若采用快速球化工艺热处理取代传统球化退火工艺后，可以使球化组织更均匀、球化率提高，提高产品质量，使生产周期缩短一半。采用低碳马氏体高温淬火，有利于延长冷作模具的寿命。
可以通过提高奥氏体化温度，是该钢的Ms点升高，获得更多的低碳马氏体组织，提高模具的强韧性，有较高的断裂韧性、冲击韧性和优良的耐磨性。淬火、回火后模具硬度为58HRC，金相组织为片状回火马氏体+残余奥氏体，产生显微裂纹的敏感性较高，因此韧性较低，在使用过程中易断裂。
等温淬火工艺比普通淬火所获得的硬度仅相差1HRC，而抗弯强度和韧性却忽又很大的提高。
2.2 工艺规范
冷压毛胚软化处理规范：温度740~760℃，保温时间4~6h，以50~100℃/h的冷速，随炉降至温度≤600℃，出炉空冷.处理前硬度≤255HBS，处理后硬度≤217HBS。
淬火、回火规范：淬火温度870±10℃，油冷却；回火温度480℃±10℃。
等温淬火、回火规范：温度870℃，保温20min，出炉油冷，立即放入250℃硝盐浴中等温20min，出炉空冷。
较佳热处理规范:预备热处理：870℃油冷淬火——790℃加热保温25min——急冷到680℃保温40min——炉冷到500℃出炉空冷。
较终热处理工艺：淬火温度870℃，等温温度250℃，等温时间20min.
临界点温度（近似值）Ac1=755℃，Ac3=810℃，Ar3=770℃，Ar1=700℃，Ms=305℃。
热加工规范：始锻温度1100℃，终锻温度850℃。
3 典型应用举例
1、该钢冷镦螺帽冲模的高温淬火后，经920-950℃淬火并回火后，使用寿命比正常温度淬火的摸具提高了2倍左右。
2、某自卸车非标准垫片冷冲模主要零件要求有高硬度、高强度、良好的抗冲击性和较好的韧性，一般要采用Cr制造。但该钢**，供货和热处理有难度，只好改用T10A钢制造冷冲模。但由于T10A钢韧性差、脆性大，每副模具冲垫片1000件左右就损坏，后采用该钢制作冷冲模主要零件，进行淬火、回火，使模具寿命大大延长。
3、该钢可用于内外六角螺栓成型冷镦冲头，硬质合金凹模预应力套（48-52HRC）、中厚钢板穿孔冲头等。
4、采用该钢制做内六角螺钉冷镦冲头，寿命**过Cr12、9CrSi、GCr15、Cr6WV、3Cr2W8V钢渗碳、W6M5Cr4V2等钢种，达0.5-0.7万件。
5、多用于小型企业冷冲墨迹冷镦凸模、螺母冷镦模、冲孔模制造等场合。
6、是各种冲剪工具、挤压模、冷镦模的基本材料
7、该钢按传统热处理工艺球化退火、淬火、回火后，其使用寿命可冲垫片0.5-0.6万件，而采用快速球化工艺和等温淬火的摸具可冲垫片1.2万件以上，寿命提高了一倍。
8、对该钢采用球化退火工艺，冷冲膜使用寿命可提高一倍。
9、采用快速球化工艺并进行870℃奥氏体化、250℃等温淬火后，较传统热处理工艺的磨具寿命可提高一倍。
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