9SiCr合工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。
9SiCr是典型的高碳高合金工具钢,由于碳、硅和铬含量高,该钢的淬透性、淬硬性以及回火稳定性
好,常用于制造形状复杂、变形要求小、耐磨性高的
低速切削刃具、冷作模具等。 由于碳和合金含量高,
钢水易偏析,冶炼难度大,钢板强度高,宽带轧制难度大。
9SiCr 属高碳高合金工具钢,脆性大,连铸坯
下线后,易出表面裂纹缺陷。 铸坯表面裂纹的形成
主要与连铸冷却工艺有关。 冷却速度过大,或立弯
式铸机铸坯矫直温度控制不当均易导致铸坯裂
纹。 工业试制冶炼试验前, 利用实验室冶炼的
9SiCr 钢锭,在实验室 GLEEBLE-3800 热模拟机上
测定了 9SiCr 的热塑性曲线, 测得 9SiCr 钢的热塑
性低谷点,即脆性转变区分别为 1 050 ℃和 900 ℃,
因此,在试制生产时,要严格控制铸坯矫直温度区
间,避开脆性温度区,特别是第二脆性温度区。 低
倍试验结果证明, 按上述冶炼工艺得到的高碳高
合金 9SiCr 铸坯质量良好,铸坯角裂、三角区裂纹
为 0.5 级、中间裂纹为 1 级、未出现明显长裂纹,且
未见明显偏析。
9SiCr 属过共析钢,加热过程控制不当,易形
成先析网状二次渗碳体,降低钢的韧塑性,热轧板
加工成形过程控制不当易出现开裂等缺陷。 二次
渗碳体是过共析奥氏体在高温区慢冷时形成的。
因此在 9SiCr 热卷生产过程中,要严格控制终轧温
度,卷取温度及冷却速度,抑制先析二次渗碳体的析
出。 本试验终轧温度为 950 ℃,卷取温度为 750 ℃,
得到的钢板组织为片层状珠光体,未见二次渗碳体
等其他组织。 钢中珠光体含量越多,强度越高,同
时渗碳体和铁素体界面增多, 提供了更多的裂纹
形核点,韧塑性降低[5]
。 试验生产出的 9SiCr 热轧钢
板组织全部为珠光体, 屈服强度小为 681 MPa,
抗拉强度小为 1 184 MPa, 平 均 硬 度 为 29
(HRC),延伸率大为 9.8%。可见,9SiCr 钢板具有高强硬性,低韧塑形,由于这类高碳工具钢热轧板
不进行弯曲加工,因此并不影响用户使用。