107WCr5KU模具钢高温性能与成本效益对比

　　107WCr5KU模具钢的用途及特性分析

　　一、107WCr5KU模具钢概述

　　107WCr5KU是一种高碳钨铬合金工具钢，属于德国DIN标准材料(对应中国牌号近似于W6Mo5Cr4V2改良型)。该钢种通过高含量的钨和铬元素组合，在保持较高韧性的同时提供了优异的耐磨性和红硬性，特别适合制造高负荷、高精度的冷作模具和切削工具。

　　意大利UNI标准牌号107WCr5KU

　　107WCr5KU钢具有高淬透性。由于钨形成碳化物，这种钢在淬火和低温回火后具有比铬钢和9SiCr钢更多的过剩碳化物和更高的硬度及耐磨性。此外，钨还有助于保存细小晶粒，从而使钢获得较好的韧性。所以由107WCr5KU钢制成的刃具，崩刃现象较少，并能较好地保持刀刃形状和尺寸。

　　107WCr5KU化学成分：

　　碳 C ：0.90～1.05

　　硅 Si：≤0.40

　　锰 Mn：0.80～1.10

　　硫 S ：≤0.03

　　磷 P ：≤0.03

　　铬 Cr：0.90～1.20

　　镍 Ni：≤0.25

　　铜 Cu：≤0.30

　　钨 W ：1.20～1.60

　　退态,硬度207~255HBW

　　三、主要特性

　　1. 物理特性

　　密度：8.10 g/cm³

　　热膨胀系数(20-200°C)：10.5×10⁻⁶/K

　　热导率：25 W/(m·K)

　　弹性模量：215 GPa

　　2. 机械性能

　　硬度(淬火+回火后)：62-65 HRC

　　抗压强度：2800-3200 MPa

　　抗弯强度：4500-5000 MPa

　　冲击韧性：20-30 J/cm²

　　3. 特殊性能

　　的耐磨性：比普通高速钢提高15-20%

　　优异的红硬性：可在500-550°C保持高硬度

　　良好的淬透性：临界直径约60mm(油淬)

　　的热处理稳定性：变形量小

　　较好的抛光性能：可达Ra 0.05μm表面光洁度

　　四、主要用途

　　1. 冷作模具应用

　　高精度冲裁模：电子元件、接插件冲压

　　复杂形状成型模：汽车零部件生产

　　高负荷拉伸模：五金制品加工

　　精密冲孔模：筛网、滤清器制造

　　冷镦模：高强度紧固件生产

　　2. 切削工具应用

　　高速切削刀具

　　精密拉刀

　　成型刀具

　　齿轮刀具

　　螺纹刀具

　　3. 其他工业应用

　　精密量具和夹具

　　机械耐磨零件

　　塑料模具

　　纺织机械零件

　　印刷机械零件

　　五、热处理工艺

　　1. 退火处理

　　温度：850-870°C

　　缓冷至500°C后空冷

　　硬度：≤255 HB

　　2. 淬火处理

　　预热：800-850°C

　　奥氏体化温度：1200-1230°C

　　冷却方式：油淬或分级淬火

　　淬火硬度：65-67 HRC

　　3. 回火处理

　　回火温度：540-560°C

　　回火次数：3次(每次1小时)

　　终硬度：62-65 HRC

　　六、与其他模具钢对比

　　特性107WCr5KUW6Mo5Cr4V2M2

　　硬度(HRC)62-6563-6663-66

　　韧性中等中等中等

　　耐磨性极好极好极好

　　红硬性极好极好极好

　　价格高高高

　　七、使用建议

　　加工技术要点：

　　退火状态下进行机械加工

　　使用硬质合金刀具可获得佳效果

　　精加工前进行600°C去应力退火

　　电火花加工后需进行去应力回火

　　热处理优化：

　　推荐真空或保护气氛热处理

　　严格控制淬火温度(±5°C)

　　可采用等温淬火提高韧性

　　应用注意事项：

　　适合生产量100万次以上的模具

　　推荐用于厚度<8mm的材料冲裁

　　避免用于极高冲击负荷工况

　　定期进行表面维护保养

　　107WCr5KU模具钢以其优异的综合性能，在高精度冷作模具和切削工具领域广受欢迎，特别适合汽车零部件、电子元件和五金制品行业的高端模具制造需求。