9CrWMn to powszechnie stosowana niskostopowa stal narzędziowa do obróbki na zimno, oznaczona zgodnie z chińską normą krajową (GB/T 1299). Opracowana na bazie stali CrWMn, jej skład został dostosowany w celu zwiększenia wytrzymałości i zmniejszenia odkształceń po obróbce cieplnej. Jej odpowiedniki obejmują gatunki amerykańskie. AISI/ASTM O1, niemiecka DIN 1.2510 i japońska JIS SKS3.

1. Skład chemiczny (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Kr	W	P	S
0.85 ~ 0.95	≤0,40	0.90 ~ 1.20	0.50 ~ 0.80	0.50 ~ 0.80	≤0,030	≤0,030

2. Temperatura krytyczna stali 9CrWMn

Punkt krytyczny	Ac₁	Acₑₘ	Ar₁	SM
Temperatura/℃	750	900	700	205

3. Specyfikacja procesu kucia na gorąco dla stali 9CrWMn

Przedmiot	Temperatura grzania/℃	Początkowa temperatura kucia/℃	Temperatura końcowego kucia/℃	Metoda chłodzenia
Sztabka stali	1150 ~ 1200	1100 ~ 1150	≥850	Powolne chłodzenie
Kęsy stalowe	1100 ~ 1150	1050 ~ 1100	≥850	Powolne chłodzenie

4. Obróbka cieplna stali 9CrWMn

4.1 Proces wyżarzania izotermicznego stali 9CrWMn po kuciu

Proces	Temperatura grzania/℃	Czas trzymania/h	Temperatura izotermiczna/℃	Czas utrzymywania izotermicznego/h	Metoda chłodzenia	Twardość HBW
Wyżarzanie izotermiczne po kuciu	780 ~ 800	2 ~ 3	670 ~ 720	2 ~ 3	Schłodzić piec do temperatury poniżej 550℃, następnie schłodzić na powietrzu	197 ~ 241

4.2 Hartowanie

① Zalecana specyfikacja hartowania dla stali 9CrWMn

Temperatura podgrzewania/℃	Temperatura grzania/℃	Medium chłodzące	Średnia temperatura/℃	Fajnie do	Twardość HRC
650	820 ~ 840	Olej	20 ~ 60	Temperatura oleju	64 ~ 66

② Proces hartowania izotermicznego stali 9CrWMn

Temperatura grzania/℃	Temperatura izotermiczna/℃	Czas izotermiczny/h	Mikrostruktura hartowania
800 ~ 840	260 ~ 300	≤1	Osnowa składa się z martenzytu + austenitu szczątkowego + węglików resztkowych, z odpowiednią ilością dolnego bainitu rozprowadzonego na osnowie martenzytu o wysokiej wytrzymałości.

4.3 Proces obróbki superfiningowej stali 9CrWMn

Celem obróbki ultra-precyzyjnej jest uzyskanie ultradrobnych węglików i ziaren o wysokiej czystości, stąd proces ten jest również znany jako proces podwójnej rafinacji. Proces ten jest szeroko stosowany w przemyśle produkcji form, znacznie wydłużając ich żywotność.

Etap procesu	Gaszenie roztworu	Ostateczne leczenie
Parametry procesu	Temperatura wynosi 1050°C, chłodzenie olejowe lub obróbka izotermiczna w temperaturze około 300°C, a temperatura odpuszczania wynosi 700~720°C.	Temperatura hartowania wynosi 800 ~ 820°C (powinna być niższa o 20 ~ 40°C od konwencjonalnej temperatury hartowania).

4.4 Hartowanie

① Zalecana specyfikacja odpuszczania dla stali 9CrWMn

Temperatura grzania/℃	Medium grzewcze	Medium chłodzące	Twardość HRC
160 ~ 180	Olej	Powietrze	61
170 ~ 230	Olej	Powietrze	60 ~ 62
230 ~ 275	Olej lub woda alkaliczna	Powietrze	56 ~ 60

② Zależność między temperaturą odpuszczania a twardością stali 9CrWMn

Temperatura hartowania/℃	100	200	300	400	500	550	600	650
Twardość HRC	62	60	56	52	47	43	39	35

Uwaga: Hartowane w oleju w temperaturze 830°C, następnie odpuszczaner 2 godziny.

5. Właściwości mechaniczne

Stal 9CrWMn to niskostopowa stal narzędziowa do obróbki na zimno o wysokiej hartowności. Węgliki utworzone przez pierwiastek W stanowią fazę hartowania w stali, co zapewnia wysoką twardość i odporność na zużycie po hartowaniu i odpuszczaniu niskotemperaturowym, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej ciągliwości. Stal ta charakteryzuje się maksymalną wytrzymałością na zginanie i ciągliwością po hartowaniu w temperaturze 800°C. Udarność osiąga najniższą wartość po odpuszczeniu w temperaturze około 300°C; dlatego należy unikać odpuszczania w tej temperaturze. Stal jest wrażliwa na tworzenie się węglików sieciowych. Dlatego podczas obróbki skrawaniem należy stosować odpowiednie kucie i zaleca się rafinację węglików.

6. Zastosowania

Stal 9CrWMn charakteryzuje się minimalnymi odkształceniami podczas hartowania, szczególnie po obróbce węglikowej, i posiada wysokie, kompleksowe właściwości mechaniczne. Jest wykorzystywana głównie do produkcji różnego rodzaju przyrządów pomiarowych, narzędzi pomiarowych i elementów form, takich jak wykrojniki o dużych przekrojach poprzecznych, złożonych kształtach i rygorystycznych wymaganiach dotyczących minimalnych odkształceń podczas hartowania – zastosowań, w których stal narzędziowa węglowa nie spełnia wymagań.