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技术手册

品牌名称：上海墨钜特殊钢有限公司

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

产品大类：钨硅铬系抗冲击模具钢

典型牌号：4CrW2Si

4CrW2Si是一款专为承受剧烈冲击与高负载循环工况设计的钨硅铬系合金模具钢。其合金体系以铬、钨、硅为核心强化元素，通过精细的碳化物控制与回火稳定性设计，实现了高强度、高韧性以及良好的抗热疲劳性能的平衡。该钢种特别适用于冷镦、热锻、冲裁等对模具刃口抗崩角、抗开裂要求严苛的场合，在汽车零部件、标准件制造及五金工具行业享有广泛声誉。

核心优势

4CrW2Si的核心竞争力在于其出色的抗冲击韧性与高温强度的协同表现。在室温下，其冲击韧性可达到40至60焦耳每平方厘米（典型值，以实际产品质保书为准），远高于同类高碳高铬模具钢。同时，由于钨元素的加入，钢的耐回火性显著提升，在400至500摄氏度的高温工况下仍能保持较高的硬度和抗压强度，有效延缓模具热疲劳裂纹的萌生。此外，该材料具备良好的淬透性，截面厚度在80毫米以内的工件经油淬或分级淬火后，心部硬度与表面硬度差异极小。其抗热氧化性能优于普通铬硅钢，在非强烈腐蚀性气氛中可长期使用而不产生严重氧化皮。

上海墨钜特殊钢有限公司位于中国上海，拥有先进的特种冶炼与精密加工能力，执行ISO 9001及ASTM/GB双重标准，全流程可追溯。公司对4CrW2Si的冶炼过程实施严格的成分控制与夹杂物评级，确保每批产品的组织均匀性与性能稳定性。

核心功能

抗高温氧化与热疲劳

在450摄氏度以下长期服役时，4CrW2Si的氧化速率低于0.05毫米每年（典型值，以实际产品质保书为准），表面形成的致密氧化膜能有效减缓热裂纹扩展。该材料在急冷急热工况下的抗热疲劳寿命较普通模具钢提高约30%。

高强韧性匹配

通过合理的碳含量与钨、铬、硅的协同作用，材料在保持抗拉强度达到1600至1900兆帕（调质态，典型值）的同时，仍具备良好的塑性延伸率（通常大于8%），有效避免模具在冲击载荷下发生脆性断裂。

耐特定介质腐蚀

对于含硫、含氯的低浓度气氛或冷却水环境，4CrW2Si表现出一定的抗点蚀能力。在pH值5至8的弱酸弱碱介质中，其腐蚀速率可控制在0.1毫米每年以内（典型值）。

良好冷热加工性

该钢种在退火态下硬度较低（约HB 220至260），易于进行车、铣、刨、磨等冷加工。同时，其锻造温度范围宽（1050至850摄氏度），热塑性良好，适合锻造复杂形状的模具毛坯。

技术工艺特点

合金设计思想：碳元素提供基体强度与碳化物形成基础；铬元素提高淬透性与抗氧化性，并形成部分铬碳化物；钨元素显著提高钢的耐回火性，细化晶粒并增强高温强度；硅元素强化铁素体基体，同时提高钢的弹性极限和抗疲劳性能。各元素比例经过精确计算，避免形成粗大的一次碳化物，从而在保持硬度的同时保留足够的韧性。

冶炼方式：上海墨钜采用电弧炉初炼加炉外精炼（AOD）工艺，并可根据客户要求升级为真空感应熔炼（VIM）加电渣重熔（ESR）路线。电渣重熔可进一步降低钢中硫、氧及非金属夹杂物含量，使材料纯净度达到高级别（夹杂物级别小于1.0级），显著提升模具服役寿命。

热处理制度：推荐的热处理工艺为缓慢预热至600至650摄氏度，然后加热至920至950摄氏度奥氏体化，保温时间按工件有效厚度计算，随后进行油淬或分级淬火（120至180摄氏度热浴）。回火温度根据目标硬度选择，通常在400至580摄氏度之间进行两次回火，每次保温2小时以上，以充分消除残余应力并稳定组织。

组织控制：最终热处理后，基体组织为回火马氏体加细小弥散的碳化物颗粒。晶粒度控制在8级或更细，碳化物尺寸小于2微米，分布均匀。通过严格控制淬火冷却速度与回火参数，可避免出现贝氏体或残留奥氏体过多等不利组织。

无损检测：每批出厂产品均经过超声波探伤，依据GB/T 4162或ASTM A388标准进行，确保内部无裂纹、白点、缩孔等冶金缺陷。表面质量通过磁粉检测或着色渗透检测进行验证。

典型应用领域

4CrW2Si广泛应用于以下行业与部件：

汽车制造业：冷镦模具、热锻模具、冲头、凹模、切边模。

标准件与紧固件行业：高强度螺栓冷镦成型模、螺母冲孔模、六角切边模。

五金工具行业：剪刀、钳子、铆钉枪等冲击工具的模具及刀片。

机械制造：冲裁模、剪切刀片、轧辊、耐磨衬板。

详细参数

主要化学成分范围（重量百分比）：

碳 C：0.35至0.45

硅 Si：0.80至1.20

铬 Cr：1.00至1.50

钨 W：2.00至2.50

锰 Mn：0.20至0.60

磷 P：不大于0.030

硫 S：不大于0.030

其余为铁。

力学性能典型值（以实际产品质保书为准）：

退火态：抗拉强度 700至850兆帕，伸长率大于15%，硬度 HB 220至260。

调质态（淬火加回火至HRC 50至54）：抗拉强度 1600至1900兆帕，屈服强度 1300至1500兆帕，伸长率 8%至12%，冲击韧性 40至60焦耳每平方厘米。

高温力学性能（500摄氏度测试）：抗拉强度 1100至1300兆帕。

物理性能（典型值，以实际产品质保书为准）：

密度：7.85克每立方厘米

熔点：约1420摄氏度

热导率（室温）：约28瓦每米每开尔文

电阻率（室温）：约0.45微欧米

线膨胀系数（20至500摄氏度）：约12.5乘以10的负6次方每开尔文

弹性模量：约210吉帕

耐腐蚀/高温指标（选填）：

在450摄氏度空气中氧化速率：小于0.05毫米每年。

在pH值6至7的冷却水中腐蚀速率：小于0.08毫米每年。

产品规格范围：

圆钢直径：10毫米至400毫米

扁钢厚度：20毫米至200毫米，宽度100毫米至600毫米

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：通常以退火态或预硬态交货，表面可为黑皮、车光或磨光状态。可根据要求进行剥皮或精磨处理。

批次溯源码解读及质保书获取方式

上海墨钜特殊钢有限公司对每批4CrW2Si产品赋予唯一的批次溯源码，编码规则为：生产年份（两位数字）加产品代码（四位字母）加流水号（五位数字）。例如，码段24W2SI00123表示2024年生产的4CrW2Si产品，流水号为00123。客户可通过登录上海墨钜官方网站或拨打业务电话，输入该溯源码即可查询该批次的完整冶炼记录、化学成分分析报告、力学性能测试数据及无损检测结果。质保书随货同行，也可在发货后三个工作日内通过邮件或传真索取正式盖章版本。

使用与加工限制

存储运输要求：钢材应存放于干燥、通风的库房内，避免与酸、碱、盐等腐蚀性物质接触。运输过程中应采取防雨防潮措施，长期存放建议涂抹防锈油并定期检查表面状态。

切割：可采用锯切、砂轮切割或火焰切割。火焰切割时需预热至300至400摄氏度，切割后应缓慢冷却以防止产生淬火裂纹。建议切割后立即进行去应力退火。

焊接：4CrW2Si的焊接性较差，一般不建议进行焊接。若必须焊接，需采用奥氏体不锈钢焊条（如E309型），焊前预热至350至450摄氏度，焊后立即进行高温回火以消除应力。焊接区域硬度会显著降低，需在后续热处理中予以补偿。

热处理：加热时必须采取防氧化脱碳措施，如使用保护气氛、真空炉或涂覆防氧化涂料。淬火冷却介质推荐使用快速淬火油或热浴，避免水淬以防开裂。回火必须及时进行，淬火后至回火间隔不应超过4小时。

安装维护：模具安装时应保证配合间隙均匀，避免偏载。使用过程中需定期检查模具表面磨损及微裂纹情况，及时进行修磨或去应力回火。建议每工作500至1000次后进行预防性回火。

常见故障及处理：若出现模具早期崩角，可检查热处理硬度是否过高（建议降低回火温度或调整冷却速度）；若出现早期疲劳裂纹，可检查原材料碳化物偏析程度，或考虑采用电渣重熔料；若出现变形，应优化淬火工艺，采用分级淬火或等温淬火。

安全警示与应急处理要点

4CrW2Si在高温加工或热处理过程中可能产生有害气体及粉尘。操作时应佩戴防尘口罩、防护眼镜及耐热手套。切割或磨削作业中产生的金属粉尘应使用局部排风系统收集，避免吸入肺部。若发生皮肤接触高温钢材，应立即用大量冷水冲洗至少15分钟，并就医处理。热处理油槽区域应配置灭火器材，防止油品起火。废弃钢材应按金属废料分类回收，严禁随意丢弃。

如何获取详细说明书

如需获取4CrW2Si的完整技术说明书（含详细热处理曲线、典型应用案例、机械加工参数等），可直接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。也可通过公司官方网站下载电子版，或发送邮件至官方邮箱索取纸质版。说明书免费提供，随附质保书样本及历史批次性能统计表。

购买建议

匹配度：在选择4CrW2Si时，应首先确认模具服役工况是否以冲击载荷为主，且工作温度不超过500摄氏度。对于要求极高耐磨性或强腐蚀环境的场合，建议选用更高合金含量的模具钢或高速钢。

关键性能参数：重点关注冲击韧性值（不低于40焦耳每平方厘米）与高温抗拉强度（500摄氏度不低于1100兆帕）。对于大型模具，应要求材料提供心部力学性能数据。

认证：优先选择通过ISO 9001认证且能提供ASTM或GB标准全项检测报告的供应商。上海墨钜可提供第三方检测机构（如SGS、TUV）的复验报告。

备品比例：建议首次采购时按实际需求量的1.2倍备货，以便在模具失效时快速更换。长期合作客户可协商建立安全库存。

价格参考：4CrW2Si的市场价格受原材料波动及加工精度影响。常规退火态圆钢参考价格约为每吨1.5万至2.5万元人民币（典型值，以实际报价为准）。电渣重熔料或精密磨光态产品价格上浮20%至40%。批量采购（单次超过10吨）可享受5%至10%的折扣；小批量采购（低于1吨）通常需加价10%至15%。具体价格请与业务联系人曾先生直接洽谈。

售后服务与保障

上海墨钜特殊钢有限公司提供全面的售后服务保障。质保期为自交货之日起12个月，质保期内如发现材料存在非使用不当造成的冶金缺陷（如裂纹、分层、严重偏析），公司负责免费退换货。技术支持团队可提供热处理工艺优化、模具失效分析等远程或现场服务。客户可委托任意具有资质的第三方检测机构对产品进行复验，若复验结果与质保书不符，公司承担全部检测费用并赔偿相应损失。对于紧急问题，公司承诺在接到反馈后4小时内给出初步响应，48小时内提出解决方案。长期合作客户可享受专属技术顾问一对一服务。

品牌名称：上海墨钜特殊钢有限公司

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