4CrW2Si 钨硅铬系抗冲击模具专用钢材

4CrW2Si 钨硅铬系抗冲击模具专用钢材产品介绍

上海墨钜特殊钢有限公司 出品

生产产地：中国上海

业务联系人：曾先生

业务电话：021-67898711

私人电话：13472787990

4CrW2Si是一种钨硅铬系抗冲击模具专用钢材，属于中合金冷作与热作兼用型工具钢。该牌号在国家标准GB/T 1299中归类为耐冲击工具钢，典型牌号为4CrW2Si。其设计初衷是满足模具在反复冲击载荷下对韧性、耐磨性及抗热疲劳性能的综合要求，广泛应用于冲裁模、切边模、冷镦模及热作模具的制造。

核心优势

4CrW2Si的核心优势体现在其独特的合金配比带来的综合性能平衡。相比传统高碳高铬模具钢，它在保持较高硬度的同时，显著提升了抗冲击韧性。材料在淬火回火后，硬度可达48-54 HRC，抗拉强度不低于1700 MPa，而冲击韧性（夏比V型缺口）典型值可达25-40 J，远优于同硬度级别的Cr12型钢。此外，该钢种在500摄氏度以下具有优良的抗高温氧化能力，氧化速率低于0.1 mm/年（典型值，以实际产品质保书为准），并能抵抗弱酸及油类介质的腐蚀。其热加工性与切削加工性良好，通过适当热处理可有效控制变形量，适合制造形状复杂、尺寸精密的模具部件。

核心功能

抗高温氧化能力：在400-550摄氏度工作温度区间，4CrW2Si表面能形成致密的氧化膜，有效减缓氧化侵蚀。经500摄氏度、100小时连续氧化试验后，单位面积增重小于0.5 mg/cm2（典型值，以实际产品质保书为准），适用于热切边模、热冲头等工况。

耐特定介质腐蚀：材料对水蒸气、弱碱性溶液及多数润滑油具有良好耐受性。在pH 6-9的弱腐蚀环境中，年腐蚀速率低于0.05 mm（典型值，以实际产品质保书为准），适合在冷却液循环或潮湿条件下工作。

高强韧性配合：通过控制碳含量在0.35-0.45%范围，并添加钨、硅、铬元素，使基体兼具高强度与良好塑性。室温抗拉强度可达1750-1950 MPa，延伸率大于8%，在承受剧烈冲击时不易发生脆断。

良好冷热加工性：钢材在退火状态（硬度≤229 HB）下易于进行车、铣、刨、磨等机械加工。热加工温度范围宽（1050-1150摄氏度），锻造性能优良，可生产大截面模块而无明显中心疏松。

技术工艺特点

合金设计思想：碳元素提供基础硬度与强度，钨元素（1.80-2.20%）形成高硬度碳化物，显著提高红硬性与抗回火软化能力。硅元素（0.80-1.10%）强化铁素体基体，提升弹性极限与抗疲劳性能。铬元素（1.00-1.30%）增加淬透性并改善抗氧化性。各元素协同作用，使材料在冲击与磨损复合工况下保持稳定。

冶炼方式：上海墨钜采用电弧炉（AOD）初炼加电渣重熔（ESR）双联工艺。AOD精炼有效降低硫、磷、氧、氢等有害元素含量，ESR重熔进一步净化组织，消除偏析与夹杂物，确保钢材致密度与各向同性。

热处理制度：推荐退火温度760-800摄氏度，保温后炉冷至600摄氏度以下空冷，获得均匀球化组织。淬火温度880-920摄氏度，油冷或盐浴冷却，随后立即回火。回火温度根据硬度需求调整，通常在200-450摄氏度范围内，回火两次以稳定组织。

组织控制：通过精确控制终锻温度与冷却速度，使晶粒度达到8级或更细（ASTM E112标准）。电渣重熔后碳化物分布均匀，无大块一次碳化物，有效提升韧性。析出相主要为M6C型碳化物及少量M23C6，尺寸控制在1-3微米。

无损检测：每批次产品均执行超声波探伤（UT）按GB/T 4162或ASTM A388标准，确保内部无裂纹、缩孔、白点等缺陷。表面缺陷采用磁粉检测（MT）或渗透检测（PT），关键部位可附加涡流检测。

典型应用领域

4CrW2Si广泛应用于模具制造行业，具体包括：汽车零部件制造中的冲裁模、切边模、冷镦冲头；五金工具行业中的剪切刀片、冲压凸模；热作领域的热切边模、热挤压模、热镦锻模；以及塑料模具中的耐冲击镶件。在冶金、机械、航空等工业部门，该材料也用于制造承受冲击载荷的工装夹具与耐磨零件。

详细参数

主要化学成分范围（wt%）：

碳（C）：0.35-0.45

硅（Si）：0.80-1.10

锰（Mn）：≤0.40

铬（Cr）：1.00-1.30

钨（W）：1.80-2.20

磷（P）：≤0.030

硫（S）：≤0.030

（典型值，以实际产品质保书为准）

力学性能典型值（室温，淬火+回火至48-52 HRC）：

抗拉强度（Rm）：≥1750 MPa

屈服强度（Rp0.2）：≥1400 MPa

断后伸长率（A）：≥8%

断面收缩率（Z）：≥25%

冲击功（KV2）：≥25 J

硬度：48-54 HRC

高温力学性能（500摄氏度测试）：

抗拉强度（Rm）：≥1100 MPa

屈服强度（Rp0.2）：≥900 MPa

物理性能：

密度：7.85 g/cm3

熔点：约1420摄氏度

热导率（20摄氏度）：28 W/(m·K)

热导率（500摄氏度）：32 W/(m·K)

电阻率（20摄氏度）：0.55 μΩ·m

线膨胀系数（20-500摄氏度）：12.5×10-6 /K

弹性模量（20摄氏度）：210 GPa

耐腐蚀/高温指标：

氧化速率（500摄氏度，100小时）：≤0.1 mm/年（典型值，以实际产品质保书为准）

高温持久强度（500摄氏度，1000小时）：≥200 MPa（典型值，以实际产品质保书为准）

产品规格范围：

圆钢直径：20-400 mm

扁钢厚度：10-150 mm，宽度：50-600 mm

模块尺寸：按客户需求定制，最大单重可达5吨

交货状态及表面处理：退火状态交货，硬度≤229 HB。表面可提供车光、磨光或黑皮状态，根据客户要求进行预加工。

批次溯源码解读及质保书获取方式

每件产品均刻印或粘贴唯一批次溯源码，编码规则为：墨钜缩写MJ + 年份后两位 + 熔炼炉号 + 序列号。例如MJ2408156A，代表上海墨钜2024年第8号炉次生产的第156件产品。客户可通过登录官网或拨打业务电话021-67898711，输入溯源码查询完整生产记录、检验报告及材质证明。质保书随货提供，也可在交货后7个工作日内申请电子版，由业务联系人曾先生统一发送。

使用与加工限制

存储运输要求：钢材应存放于干燥、通风仓库，避免与酸、碱、盐等腐蚀性介质接触。大截面模块需平放，防止弯曲变形。运输过程中应固定牢固，避免碰撞导致表面损伤。

切割与焊接：切割推荐采用砂轮片或线切割，避免火焰切割产生过热区导致裂纹。该材料焊接性较差，如需焊接，必须预热至300-350摄氏度，采用低氢焊条（如E8015-B2），焊后立即进行去应力退火（600-650摄氏度）。不推荐作为主要焊接结构件。

热处理注意事项：淬火加热需采取防氧化措施，如盐浴炉或气氛保护炉。回火必须及时，避免淬火后冷至室温导致开裂。回火次数不少于两次，间隔冷却至室温。模具在使用前建议进行1-2次预回火以消除加工应力。

安装维护：安装时避免强力敲击，使用铜锤或尼龙锤。定期检查模具工作表面磨损情况，及时进行修磨。长期停用应涂抹防锈油。

常见故障及处理：若出现早期开裂，检查热处理工艺是否规范（如回火是否充分）；若磨损过快，可考虑表面渗氮或镀钛处理；若出现变形，检查淬火冷却方式是否均匀。

安全警示与应急处理要点

本产品在加工过程中产生的金属粉尘、切屑及砂轮粉末可能对呼吸道及皮肤产生刺激。操作时须佩戴防尘口罩、防护眼镜及手套。热处理加热时可能释放微量油烟，应保持车间通风。如发生皮肤接触切屑，立即用清水冲洗；如粉尘吸入，转移到空气清新处；如发生眼部溅入异物，用大量清水冲洗15分钟并就医。废弃边角料按金属废料分类回收，不可随意丢弃。

如何获取详细说明书

如需获取4CrW2Si产品详细技术说明书，包括更全面的热处理曲线、典型应用案例及第三方检测报告，请联系上海墨钜特殊钢有限公司。业务联系人：曾先生，业务电话：021-67898711，私人电话：13472787990。也可发送需求至公司官方邮箱（通过官网获取），说明书将以PDF格式提供。

购买建议

匹配度：选择4CrW2Si时，应确认模具工作温度不超过550摄氏度，冲击载荷频率高且要求韧性优先的工况最为适用。若要求更高耐磨性，可考虑含钒牌号；若要求更高热硬度，可考虑热作模具钢H13。

关键性能参数：重点关注硬度与冲击韧性的平衡。常规使用推荐硬度48-52 HRC，冲击功不低于25 J。采购时应要求提供批次质保书中上述数据。

认证：确认供应商具备ISO 9001质量管理体系认证，产品符合GB/T 1299或ASTM A681标准。上海墨钜特殊钢有限公司全流程可追溯，可提供原厂质保书。

备品比例：建议首批采购时按实际需求量的1.2倍备货，以应对试模及加工损耗。后续可根据模具寿命情况调整。

价格参考：4CrW2Si圆钢参考价格范围为每公斤25-45元（视规格及数量而定）。批量采购（单次5吨以上）可享受5%-10%折扣。小批量（低于200公斤）加价幅度约15%-20%。具体报价请联系曾先生获取实时价格。

售后服务与保障

上海墨钜特殊钢有限公司提供全面售后服务。质保期为自交货之日起12个月，在正常使用条件下，如出现非人为因素导致的质量问题（如内部裂纹、成分偏差），公司负责免费退换货。技术支持团队可提供热处理工艺指导、失效分析及选材建议。客户可委托第三方检测机构（如SGS、TUV）进行复检，公司承担首次检测费用。售后响应时间：电话咨询2小时内回复，现场服务48小时内到达（限国内主要工业城市）。