60si2mna屬于中碳合金彈簧鋼，是標(biāo)準(zhǔn)件冷鐓沖頭的基本鋼號(hào)。該鋼具有屈服強(qiáng)度、疲勞極限高，淬透性較大，塑性優(yōu)良，鋼材價(jià)格低廉，以及熱處理操作工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。該鋼具有明顯的脫碳傾向，對(duì)耐磨性能、疲勞抗力均有明顯損害。還有過(guò)熱敏感性，易出現(xiàn)淬火裂紋。

加工工藝

該鋼用作模具主要零件時(shí)必須先經(jīng)過(guò)鍛造，以避免產(chǎn)生縱向開(kāi)裂。但是為了消除鍛造后的應(yīng)力和使鋼的內(nèi)部碳化物均勻，必須進(jìn)行球化退火，以提高模具鋼的使用壽命。但該鋼用于制造彈簧時(shí)不用經(jīng)過(guò)球化退火。

若采用快速球化工藝熱處理取代傳統(tǒng)球化退火工藝后，可以使球化組織更均勻、球化率提高，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)周期縮短一半。采用低碳馬氏體高溫淬火，有利于延長(zhǎng)冷作模具的壽命。

可以通過(guò)提高奧氏體化溫度，是該鋼的ms點(diǎn)升高，獲得更多的低碳馬氏體組織，提高模具的強(qiáng)韌性，有較高的斷裂韌性、沖擊韌性和優(yōu)良的耐磨性。淬火、回火后模具硬度為58hrc，金相組織為片狀回火馬氏體+殘余奧氏體，產(chǎn)生顯微裂紋的敏感性較高，因此韌性較低，在使用過(guò)程中易斷裂。

等溫淬火工藝比普通淬火所獲得的硬度僅相差1hrc，而抗彎強(qiáng)度和韌性卻忽又很大的提高。

工藝規(guī)范

冷壓毛胚軟化處理規(guī)范：溫度740~760℃，保溫時(shí)間4~6h，以50~100℃/h的冷速，隨爐降至溫度≤600℃，出爐空冷.處理前硬度≤255hbs，處理后硬度≤217hbs。

淬火、回火規(guī)范：淬火溫度870±10℃，油冷卻；回火溫度480℃±10℃。

等溫淬火、回火規(guī)范：溫度870℃，保溫20min，出爐油冷，立即放入250℃硝鹽  浴中等溫20min，出爐空冷。

最佳熱處理規(guī)范:預(yù)備熱處理：870℃油冷淬火——790℃加熱保溫25min——急冷到680℃保溫40min——爐冷到500℃出爐空冷。

最終熱處理工藝：淬火溫度870℃，等溫溫度250℃，等溫時(shí)間20min.

臨界點(diǎn)溫度（近似值）ac1=755℃，ac3=810℃，ar3=770℃，ar1=700℃，ms=305℃。

熱加工規(guī)范：始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850℃。

典型應(yīng)用舉例

1、該鋼冷鐓螺帽沖模的高溫淬火后，經(jīng)920-950℃淬火并回火后，使用壽命比正常溫度淬火的摸具提高了2倍左右。

2、某自卸車(chē)非標(biāo)準(zhǔn)墊片冷沖模主要零件要求有高硬度、高強(qiáng)度、良好的抗沖擊性和較好的韌性，一般要采用cr制造。但該鋼價(jià)高，供貨和熱處理有難度，只好改用t10a鋼制造冷沖模。但由于t10a鋼韌性差、脆性大，每副模具沖墊片1000件左右就損壞，后采用該鋼制作冷沖模主要零件，進(jìn)行淬火、回火，使模具壽命大大延長(zhǎng)。

3、該鋼可用于內(nèi)外六角螺栓成型冷鐓沖頭，硬質(zhì)合金凹模預(yù)應(yīng)力套（48-52hrc）、中厚鋼板穿孔沖頭等。

4、采用該鋼制做內(nèi)六角螺釘冷鐓沖頭，壽命超過(guò)cr12、9crsi、gcr15、cr6wv、3cr2w8v鋼滲碳、w6m5cr4v2等鋼種，達(dá)0.5-0.7萬(wàn)件。

5、多用于小型企業(yè)冷沖墨跡冷鐓凸模、螺母冷鐓模、沖孔模制造等場(chǎng)合。

6、是各種沖剪工具、擠壓模、冷鐓模的基本材料

7、該鋼按傳統(tǒng)熱處理工藝球化退火、淬火、回火后，其使用壽命可沖墊片0.5-0.6萬(wàn)件，而采用快速球化工藝和等溫淬火的摸具可沖墊片1.2萬(wàn)件以上，壽命提高了一倍。

8、對(duì)該鋼采用球化退火工藝，冷沖膜使用壽命可提高一倍。

9、采用快速球化工藝并進(jìn)行870℃奧氏體化、250℃等溫淬火后，較傳統(tǒng)熱處理工藝的磨具壽命可提高一倍。