9Mn2V 공구강 열처리 및 특성
9Mn2V는 오일 담금질 냉간 금형강으로 가는 가장 저렴한 방법입니다: 망간과 바나듐이 크롬이 담당하는 경화능을 담당하며, O2 공구강, 이 강종은 내마모성보다 변형이 더 중요한 작업에 구매됩니다. 정밀 게이지, 샘플 및 소형 블랭킹 및 냉간 성형 금형에 지정되며, 플라스틱 금형 부품에도 사용됩니다. 이 페이지는 GB/T 1299 조성, 임계점, 단조 및 어닐링 방법, 경화 및 템퍼링 범위를 한 장에 정리하고, 이 강종에 대해 현장에서 실행하는 파인 블랭킹 사이클을 포함합니다.
냉간 가공 계열에서 9Mn2V의 위치
9Mn2V는 AISI O2 및 독일 90MnV8에 해당하는 중국 강종입니다. 크롬과 니켈을 포함하지 않아 오일 담금질 계열의 저비용 끝단에 위치하며, 약 0.9% 탄소에 경화능을 위한 망간과 결정립을 미세하게 유지하기 위한 바나듐을 함유합니다. 단점은 크기와 온도입니다. 오일 담금질 임계 직경은 약 30 mm에 불과하여 소형 단면에서는 완전 경화되지만 대형 블록에서는 그렇지 않으며, 템퍼링 시 연화 저항성이 낮습니다: 250 °C 이상에서는 경도가 빠르게 떨어지며, 이는 이 페이지의 템퍼링 곡선이 전하는 것과 같은 메시지입니다. 금형이 작업 온도에서 경도를 유지해야 하거나 두꺼운 단면을 완전 경화해야 하는 경우에는 크롬 강종이 올바른 계열입니다: D2 내마모성과 어느 정도의 고온 경도를 위해, 5CrNiMo 단면이 크고 공구가 냉간 금형이 아닌 단조 금형일 때.
구성
아래 화학 조성은 해당 강종에 대해 인쇄된 GB/T 1299-2000 사양이며, 비교를 위해 두 번째 행에 AISI 등가를 표시했습니다. 이 범위를 벗어나는 인증서는 제조사가 무엇이라 부르든 이 강종이 아닙니다.
| 국가 | 등급 | C | Si | Mn | V | P | S | 기타 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 중국(GB) | 9Mn2V | 0.85-0.95 | 최대 0.040 | 1.70-2.00 | 0.10-0.25 | 최대 0.030 | 최대 0.030 | — |
| 미국 (AISI) | O2 | 0.85-0.95 | 0.20-0.40 | 1.40-1.80 | (0.20) | — | — | Cr 0.35, Mo 0.30 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-83, 인쇄 페이지 102, GB/T 1299-2000 기준, 질량 분율 백분율. 출처에서 한 값이 일관성 없게 인쇄되어 있습니다: 9Mn2V의 규소 한도는 0.040 max로 인쇄되어 있으나, 같은 페이지에서 9CrWMn은 0.40 max, AISI O2는 0.20-0.40으로 인쇄되어 있습니다. 이 값은 인쇄된 그대로 게재하며, 일반적으로 이 강종을 구매할 때 적용되는 규소 한도는 0.40 max입니다. 공개된 관행의 참고 요약이며, Aobo Steel 사양이 아닙니다.
임계점
이 온도들은 페이지의 모든 사이클을 결정합니다. Ac1과 Accm은 오스테나이트화 범위를 한정하며, 낮은 마르텐사이트 시작 온도 125 °C는 담금질을 결정하는 숫자입니다: 이 때문에 이 강종은 오일에서 중단하거나 염욕에 단계적으로 담금질할 수 있으며, 한 번에 실온까지 담금질하는 현장에서는 소형 게이지가 변형됩니다. 150-200 °C 템퍼링 창은 Ms 바로 위에 있으므로, 부품이 변태를 마치기 전에 템퍼링되며, 이는 치수를 유지해야 하는 게이지의 일반적인 경로입니다.
| 임계점 | Ac1 | Accm | Ar1 | Ar3 | Ms |
|---|---|---|---|---|---|
| 온도, 대략, °C | 730 | 760 | 655 | 690 | 125 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-84, 인쇄 페이지 102.
단조
아래 단조 범위는 잉곳 및 빌렛용입니다. 마무리는 Ar1 온도 이상으로 유지하고 부품은 바로 서냉으로 들어가야 합니다. 9Mn2V는 공기 중에서 경화되므로 바닥에 방치된 단조 공구는 단면 변화부에서 균열이 발생합니다.
| 목 | 가열 온도, °C | 초기 단조 온도, °C | 최종 단조 온도, °C | 냉각 |
|---|---|---|---|---|
| 강 괴도 | 1140-1180 | 1100-1150 | 800-850 | 피트 냉각 또는 뜨거운 모래에서 서냉 |
| 강 빌렛 | 1080-1120 | 1050-1100 | 800-850 | 피트 냉각 또는 뜨거운 모래에서 서냉 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-85, 인쇄 페이지 103.
열처리
이 강종의 사이클은 짧습니다. 단조하고, 기계 가공 가능한 229 HBW로 어닐링하고, 황삭 가공하고, 780-820 °C 창에서 오일 담금질한 다음, 150-200 °C 창에서 템퍼링하여 60-62 HRC를 유지합니다. 몇 미크론까지 치수를 유지해야 하는 부품은 일반 담금질 대신 단계적 경로를 따릅니다.
어닐링, 기계 가공 전
| 계획 | 공정 파라미터 |
|---|---|
| 단조 후 어닐링 | 750-770 °C로 가열하고 2-8시간 유지; 노 내에서 30 °C/h 이하로 500 °C 미만까지 냉각하고 꺼내어 공랭. 경도 229 HBW max. |
| 단조 후 등온 어닐링 | 760-780 °C로 가열하고 3시간 유지; 30 °C/h 이하로 680-700 °C까지 냉각하고 4-5시간 유지; 30 °C/h 이하로 500 °C 미만까지 냉각하고 꺼내어 공랭. 경도 229 HBW max. |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-86, 인쇄 페이지 103.
경화
| 담금질 온도, °C | 냉각 매체 | 경도 HRC |
|---|---|---|
| 780-820 | 기름 | 62 최소 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-87, 인쇄 페이지 103. 경도 셀은 ≥62로 인쇄되어 있습니다.
담금질
| 가열 온도, °C | 유지 시간, h | 냉각 | 경도 HRC |
|---|---|---|---|
| 150-200 | 2-3 | 공기 | 60-62 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-88, 인쇄 페이지 103.
템퍼링 온도 대 경도
| 템퍼링 온도, °C | 담금질 직후 | 100 | 200 | 250 | 250 | 300 | 350 | 400 | 500 | 600 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 경도 HRC | 62 | 61.5 | 60 | 58 | 58 | 55 | 52 | 48 | 40 | 32 |
출처, 实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-89, 인쇄 페이지 103. 출처 주석: 790 °C에서 오일 담금질, 2시간 템퍼링. 출처에서 250 °C를 두 번 인쇄 (10개 경도 값에 10개 온도 셀); 중복은 조용히 대체하지 않고 인쇄된 그대로 재현했습니다.
기계적 성질 및 사용 한계
9Mn2V는 일반 탄소 공구강보다 경화능이 우수하고 변형이 적게 경화되며, 이는 이 강종을 구매하는 이유입니다. 바나듐 함량은 결정립을 미세화하고 과열 민감성을 낮추며, 탄화물은 미세하고 균일하게 분포되어 저합금강으로서 강도와 인성의 조합이 좋습니다. 두 가지 한계가 따릅니다. 첫째는 템퍼링 저항성입니다: 공구가 고온에서 작동하는 곳에는 이 강종을 사용하지 않아야 하며, 200-250 °C는 사용할 템퍼링 범위라기보다 피해야 할 창입니다. 여기에 저온 템퍼 취성이 있기 때문입니다. 둘째는 단면 크기이며, 30 mm 오일 담금질 임계 직경이 이를 명확히 보여줍니다. 금형이 그보다 크거나 사용 중 긴 열 사이클을 겪는 경우에는 더 높은 합금의 냉간 가공 강종이 올바른 선택입니다.
일반적인 적용 사례
이 강종은 정밀 게이지 및 샘플, 일반 탄소 공구강이 견딜 수 없는 소형 펀칭 및 블랭킹 금형, 냉간 프레스 금형, 조각 금형 및 블랭킹 공구, 플라스틱 금형 부품에 사용됩니다. 참고할 만한 현장 예는 9Mn2V로 만든 파인 블랭킹 금형입니다: 600 °C에서 예열, 790 °C에서 오스테나이트화, 180-190 °C로 유지된 질산염 염욕에 담금질, 그런 다음 200 °C에서 2시간 템퍼링. 금형은 치수를 유지한 채 59-61 HRC로 나오며, 해당 작업의 보고된 수명은 950,000개 부품이었습니다. 이 사이클이 게이지나 파인 블랭킹 공구가 마모를 견뎌야 하는 곳보다 직진성을 유지해야 하는 곳에 이 강종이 지정되는 이유입니다.
관련 참조 데이터
공구가 따뜻하게 작동할 때 이 강종이 유지하는 경도는 다른 공구강과 비교됩니다: 공구강 고온 경도 차트, 각 템퍼링 온도 후 경도는 강종 간에 비교됩니다: 공구강 템퍼링 차트. 이 강종의 양쪽에 위치한 오일 담금질 탄소 강종은 다음과 함께 수집됩니다: O2, 가장 가까운 AISI 등가이며, D2, 더 많은 내마모성이 필요한 곳을 대체합니다.
实用模具材料与热处理速查手册 (王邦杰), 표 4-83~4-89, 인쇄 페이지 102~103에서 편집. 모든 수치는 책의 검색 가능한 텍스트 레이어에서 읽었으며 표별로 인쇄된 값과 대조 확인했고, 출처의 두 가지 인쇄 결함은 조용히 수정하지 않고 위에 공개했습니다. 이 표는 Aobo Steel 사양이 아닌 공개된 관행의 참고 요약이므로, 데이터를 공정 시트에 기입하기 전에 강종과 열처리 사이클을 확인하십시오.
