9CrWMn é um aço para ferramentas de trabalho a frio de baixa liga amplamente utilizado, designado pela norma nacional chinesa (GB/T 1299). Desenvolvido a partir do aço CrWMn, sua composição foi ajustada para aumentar a tenacidade e reduzir a distorção do tratamento térmico. Seus graus equivalentes incluem o aço americano AISI/ASTM O1, DIN 1.2510 alemão e JIS SKS3 japonês.

1. Composição Química (GB / T 1299—2000)

C	Si	Mn	Cr	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 do ponto crítico do aço 9CrWMn

Ponto crítico	Ac₁	Acₑₘ	Ar₁	Senhora
Temperatura/℃	750	900	700	205

3. Especificação do processo de forjamento a quente para aço 9CrWMn

Item	Temperatura de aquecimento/℃	Temperatura inicial de forjamento/℃	Temperatura final de forjamento/℃	Método de resfriamento
Lingote de aço	1150 ~ 1200	1100 ~ 1150	≥850	Resfriamento lento
Tarugo de aço	1100 ~ 1150	1050 ~ 1100	≥850	Resfriamento lento

4. Tratamento térmico para aço 9CrWMn

4.1 Processo de recozimento isotérmico do aço 9CrWMn após o forjamento

Processo	Temperatura de aquecimento/℃	Tempo de espera/h	Temperatura isotérmica/℃	Tempo de retenção isotérmico/h	Método de resfriamento	Dureza HBW
Recozimento isotérmico após forjamento	780 ~ 800	2 ~ 3	670 ~ 720	2 ~ 3	Forno resfriado a menos de 550 ℃ e depois resfriado ao ar	197 ~ 241

4.2 Têmpera

① Especificação de têmpera recomendada para aço 9CrWMn

Temperatura de pré-aquecimento/°C	Temperatura de aquecimento/℃	Meio de resfriamento	Temperatura média/℃	Legal para	Dureza HRC
650	820 ~ 840	Óleo	20 ~ 60	Temperatura do óleo	64 ~ 66

② Processo de têmpera isotérmica para aço 9CrWMn

Temperatura de aquecimento/℃	Temperatura isotérmica/℃	Tempo isotérmico/h	Microestrutura de têmpera
800 ~ 840	260 ~ 300	≤1	A matriz é composta por martensita + austenita retida + carbonetos residuais, com uma quantidade adequada de bainita inferior distribuída na matriz de martensita de alta resistência.

4.3 Processo de tratamento de superfinação para aço 9CrWMn

O objetivo do processamento ultrafino é obter carbonetos ultrafinos e grãos refinados, por isso também é conhecido como processo de refino duplo. Este processo tem sido amplamente adotado na indústria de fabricação de moldes, prolongando significativamente a vida útil dos moldes.

Estágio do Processo	Têmpera de solução	Tratamento final
Parâmetros do processo	A temperatura é de 1050°C, resfriamento de óleo ou tratamento isotérmico a cerca de 300°C, e a temperatura de têmpera é de 700~720°C.	A temperatura de têmpera é de 800 ~ 820°C (deve ser 20 ~ 40°C menor que a temperatura de têmpera convencional).

4.4 Têmpera

① Especificação de têmpera recomendada para aço 9CrWMn

Temperatura de aquecimento/℃	Meio de aquecimento	Meio de resfriamento	Dureza HRC
160 ~ 180	Óleo	Ar	61
170 ~ 230	Óleo	Ar	60 ~ 62
230 ~ 275	Óleo ou água alcalina	Ar	56 ~ 60

② Relação entre temperatura de revenimento e dureza do aço 9CrWMn

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

Nota: Temperado em óleo a 830°C e depois revenido parar 2 horas.

5. Propriedades Mecânicas

O aço 9CrWMn é um aço para ferramentas de trabalho a frio de baixa liga com alta temperabilidade. Os carbonetos formados pelo elemento W constituem a fase de têmpera do aço, resultando em alta dureza e resistência ao desgaste após têmpera e revenimento em baixa temperatura, mantendo boa tenacidade. Este aço apresenta máxima resistência à flexão e tenacidade quando temperado a 800 °C. A tenacidade ao impacto atinge seu menor valor quando revenido em torno de 300 °C; portanto, o revenimento nessa temperatura deve ser evitado. O aço é sensível à formação de carbonetos em rede. Portanto, o forjamento adequado deve ser realizado durante a usinagem, e o tratamento de refino do carboneto é recomendado.

6. Aplicações

O aço 9CrWMn apresenta distorção mínima durante a têmpera, especialmente após passar por um tratamento de refino de carboneto, e possui propriedades mecânicas abrangentes e elevadas. É utilizado principalmente na fabricação de diversos medidores, ferramentas de medição e componentes de moldes, como matrizes de puncionamento com grandes dimensões transversais, formas complexas e requisitos rigorosos para distorção mínima na têmpera — aplicações em que o aço carbono para ferramentas não atende às especificações.