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LM1模具鋼力學性能介紹及應用實例

來源：上海飛釩特鋼集團有限公司 2024年05月18日 09:10

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LM1鋼是冷熱兼用的基體鋼，其成分與高速鋼淬火組織中基體的化學成分基本相同。特點是C、W含量稍高，以增加一次碳含量、提高耐磨性，鋼中還加入少量強碳化物元素V、Ti，以形成比較穩定的碳化物，阻止淬火加熱時晶粒的長大并改善鋼的工藝性能。LM1鋼與W18Cr4V相比，熱脹系數小，導熱性好，鍛熱性能好，耐磨性高1～3倍，耐回火性、熱硬性相似，硬度和抗壓性能相近，而抗拉強度、斷裂韌度高1/3，抗彎強度高1倍，沖擊韌度高2～4倍。

LM1鋼主要用來制作大型復雜模具、冷擠壓模，厚板冷沖、冷鐓等模具，還可以用于制造加工黑色金屬的溫熱擠壓模。

（1）化學成分（%）

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）熱加工

LM1鋼鍛造工藝規范項目加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式

鋼錠 1150～1180 1100～1150 ≥900 緩冷

鋼坯 1100～1150 1050～1100 ≥900 緩冷

（3）預備熱處理 LM1鋼易氧化脫碳，應采用裝箱退火或在保護氣氛條件下退火。

1）一般退火：加熱溫度為840～860℃，保溫2～4h；爐冷至550℃以下出爐空冷，硬度≤285HBW。

2）等溫退火：加熱溫度為840～860℃，保溫2～4h；等溫溫度為740～750℃，保溫4～6h，爐冷至500℃以下出爐空冷，退火后硬度≤255HBW。

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

（5）力學性能介紹及應用實例

LM1鋼的力學性能

鋼號 LM1鋼

熱處理工藝 1190～1210℃淬火，550～580℃回火

硬度HRC 61～63

抗壓強度/MPa 3380～3700

沖擊韌度αk/(J/cm2) 100～130

斷裂韌度KIC/MPa·m1/2 425～633

抗彎強度σbb/MPa 5000～5450

1）LM1鋼含有較多的W，因而具有較高的耐回火性；含有V、Ti等強碳化物形成元素，能與C結合形成具有很高硬度和熱穩定性的TiC和VC，因而鋼的耐磨性很高。

2）M8螺母冷鐓凸模，原采用W18Cr4V鋼制造，凸模壽命僅為1～2萬件，后改用LM1鋼，經真空淬火、回火，凸模壽命為5.29～13.36萬件，使用壽命大大提高。LM1鋼是冷熱兼用的基體鋼，其成分與高速鋼淬火組織中基體的化學成分基本相同。特點是C、W含量稍高，以增加一次碳含量、提高耐磨性，鋼中還加入少量強碳化物元素V、Ti，以形成比較穩定的碳化物，阻止淬火加熱時晶粒的長大并改善鋼的工藝性能。LM1鋼與W18Cr4V相比，熱脹系數小，導熱性好，鍛熱性能好，耐磨性高1～3倍，耐回火性、熱硬性相似，硬度和抗壓性能相近，而抗拉強度、斷裂韌度高1/3，抗彎強度高1倍，沖擊韌度高2～4倍。