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油淬火-回火钢丝产品介绍
东北特钢集团大连特殊钢丝有限公司 徐效谦
摘要：本文简要介绍了油淬火-回火钢丝的特性，现行产品标准、产品发展方向；以及产品生产流程和工艺控制要点，为用户合理选用该类钢丝牌号，订购优质产品提供了有用信息。
关键词：油淬火-回火处理，预硬化处理，多次回火，在线探伤。
特殊钢丝中有一部分产品最终需要在淬火-回火状态下使用，传统的做法是金属制品厂提供冷拉或退火状态的钢丝，下游企业将钢丝制成相应零部件或元件，再进行淬火+回火处理，强韧性达到预定要求后交付使用。因为零部件或元件的尺寸、形状千变万化，带来最终热处理炉千差万别，势必造成生产成本增加，热处理性能波动加大。现在逐步演变成：将形状不复杂、加工成形方便的零部件或元件用钢丝的淬火+回火处理转移到金属制品厂进行，由此形成了一个新品种——淬火-回火钢丝。
1. 概况
油淬火-回火处理：指将拉拔到成品尺寸的钢丝，在连续炉中进行淬火和回火处理，展开的钢丝首先在连续炉中加热到完全奥氏体化温度，然后通过油槽淬火获得马氏体组织，再通过连续炉回火，获得预期的强韧性。油淬火-回火钢丝平直度好，力学性能的均匀性，制成零部件或元件后只需进行低温消除应力处理即直接可使用。
油淬火-回火热处理炉由张力放线装置、加热炉、油淬火槽、回火炉和收线机5个部分组成。常用于碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝、弹性针布钢丝、合金结构钢丝和马氏体不锈钢丝等成品热处理，热处理后钢丝的显微组织通常为回火马氏体、回火托氏体或回火索氏体，具有很高的强度（硬度）、适宜的韧性和良好的挺直性能。
预硬化处理：是一种特殊的油淬火-回火处理，指钢丝拉拔到成品尺寸后进行油淬火处理，然后根据牌号及使用情况，再进行一次或多次高温回火处理，使钢丝的硬度或抗拉强度达到相应级别的要求。常用于冷作模具钢丝、热作模具钢丝和塑料模具钢丝等成品热处理。因为此类钢丝碳和合金元素含量较高，油淬火-回火时必须采用一些特殊的工艺措施：
①为保证碳和合金元素充分溶解，必须提高奥氏体化加热温度（有的高达1150℃），延长保温时间；
②淬火后钢丝中残留奥氏体含量大，为促使残奥分解确保钢丝达到预定硬度，必须选用多次回火的方法，回火保温时间比一般回火要延长数倍到数百倍。
③一般淬火-回火处理时，回火的目的是：促进马氏体转变成回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体或珠光体，回火后钢丝的韧性和塑性显著提高，但抗拉强度和硬度必然有不同幅度的下降。预硬化处理时，回火同样有促使组织转变的目的，但同时还具有沉淀硬化效应，钢中的Fe、Mn和合金元素（Cr、Mo、Ti、V、W、、Al等）的碳化物、氮化物或金属间化合物（γ＇和γ＇＇相）沉淀析出，钢丝可以做到在韧性和塑性显著提高的同时，抗拉强度和硬度无明显下降，甚至有所提高。
特殊的工艺要求决定了预硬化处理的设备与一般（弹簧钢丝）油淬火-回火设备有很大不同：弹簧钢丝通常选用连续炉进行油淬火-回火处理，淬火炉最高使用温度900℃，回火炉最高使用温度600℃，炉长相对较短。硬化处理的淬火和一次回火通常也选用连续炉，但炉子的最高使用温度和炉长均有大幅度的提高。目前世界先进水平的预硬化处理炉，淬火炉最高使用温度1150℃、有效加热区长度22m；回火炉最高使用温度700℃、有效加热区长度30m。此外，收放线系统可对钢丝施加一定的、可调整的预张力，以改善钢丝的抗蠕变和抗应力松弛性能。
一般说来，预硬化处理炉可以用于油淬火-回火处理，但油淬火-回火炉无法用于预硬化处理。更大的不同是：预硬化处理通常需进行的2次或2次以上的回火，回火保温时间以小时计算，无法在连续炉中完成，需在周期式退火炉中进行，生产厂可配置不同规格的周期式气体保护退火炉，为该类钢丝的研制和开发奠定基础。
2. 油淬火-回火弹簧钢丝
油淬火-回火弹簧钢丝金相组织为均匀的回火马氏体或回火索氏体，各向同性，；在抗拉强度相同条件下，比冷拉钢丝具有更高的弹性极限，有良好的弹直性能，抗应力松弛性能和抗蠕变性能优于冷拉钢丝；如要保证松驰率≤6.0%，冷拉碳素钢丝的最高工作温度为120℃，油淬火-回火碳素钢丝的最高工作温度为150℃，油淬火-回火合金钢丝50CrV的最高工作温度为200℃，55CrSi和60Si2MnA的最高工作温度为250℃，65Si2MnWA的最高工作温度为350℃。使用油淬火-回火钢丝绕制的弹簧，经消除应力回火后直接使用，简化了弹簧厂的生产工艺流程、降低生产成本；与原绕制后再淬火-回火的弹簧相比，弹簧表面脱碳与力学性能均匀性有了根本性改善，疲劳寿命有了数十倍的提高。目前日本的合金弹簧钢丝标准，已完全用油淬火-回火状态取代了冷拉状态。我国近年来中大规格油淬火-回火钢丝大有取代冷拉钢丝趋势。油淬火-回火钢丝的缺点是处理不当表面氧化、脱碳较重，影响疲劳寿命；钢丝的氢脆敏感性强，抗应力腐蚀性稍差。
我国现行标准GB/T18983-2003《油淬火回火弹簧钢丝》是参照ISO/FDIS8458-3起草的，自2003年实施之日起，代替YB/T5008（原GB2271）《阀门用油淬火-回火铬钒合金弹簧钢丝》、YB/T5102（原GB/T4359-85）《阀门油淬火-回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5103（原GB/T4360-85）《油淬火-回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5104（原GB/T4361-85）《油淬火-回火硅锰弹簧钢丝》、YB/T5105原（GB/T5362
-85）《阀门用油淬火-回火铬硅合金弹簧钢丝》。目前世界最先进的标准是欧洲标准化委员会2011年10月发布，2012年4月正式实施的新标准：EN 10270-2:2011(E)《机械用弹簧钢丝—第2部分：油淬火－回火弹簧钢》。油淬火-回火弹簧钢丝常用牌号及化学成分如表1。
表1 钢丝的化学成分（熔炼分析）, 质量分数%
牌 号
C
Si
Mn
Cr
V
P
S
其他元素
标准
FDC
(60～75Mn)
0.60～0.75
0.10～0.35
0.50～1.20
-
-
≤0.030
≤0.030
Cu≤0.20
GB/T18983
-2003
TDC ,VDC
(60～75Mn)
0.60～0.75
0.10～0.35
0.50～1.20
-
-
≤0.020
≤0.025
Cu≤0.12
GB/T18983
-2003
50CrVA (FDCrV-A,TDCrV-A)
0.47～0.55
0.10～0.40
0.60～1.20
0.80～～1.10
0.15～0.20
≤0.030
≤0.030
Cu≤0.20
GB/T18983
-2003
VDCrV-A(50CrVA)
0.47～0.55
0.10～0.40
0.60～1.20
0.80～1.10
0.15～0.25
≤0.025
≤0.025
Cu≤0.12
GB/T18983
-2003
67CrVA (FDCrV-B,TDCrV-B)
0.62～0.72
0.15～0.30
0.50～0.90
0.40～0.60
0.15～0.25
≤0.030
≤0.030
Cu≤0.20
GB/T18983
-2003
VDCrV-B(67CrVA)
0.62～0.72
0.15～0.30
0.50～0.90
0.40～0.60
0.15～0.25
≤0.025
≤0.025
Cu≤0.12
GB/T18983
-2003
FDSiMn,TDSiMn
(60SiMn)
0.56～0.64
1.50～2.00
0.60～0.90

≤0.035
≤0.035
Cu≤0.25
GB/T18983
-2003
55CrSiA
(FDCrSi,TDCrSI)
0.50～0.60
1.20～1.60
0.50～0.90
0.50～0.80

≤0.030
≤0.030
Cu≤0.20
GB/T18983
-2003
VDCrSi(55CrSiA)
0.50～0.60
1.20～1.60
0.50～0.90
0.50～0.80

≤0.025
≤0.025
Cu≤0.12
EN10270-2：2011
FDCrSiV(60CrSiVA)
0.50～0.70
1.20～1.65
0.40～0.90
0.50～1.00
0.10～0.25
≤0.030
≤0.025
Cu≤0.12
EN10270-2：2011
TDCrSIV(60CrSiVA)
0.50～0.70
1.20～1.65
0.40～0.90
0.50～1.00
0.10～0.25
≤0.020
≤0.020
Cu≤0.10
EN10270-2：2011
VDCrSiV(60CrSiVA)
0.50～0.70
1.20～1.65
0.40～0.90
0.50～1.00
0.10～0.25
≤0.020
≤0.020
Cu≤0.06
EN10270-2：2011
中等和高疲劳寿命钢丝的V含量可调整为0.05～0.15。

1.1 GB/T18983-2003《油淬火回火弹簧钢丝》的主要技术要求
（1）钢丝的分类、代号及直径范围如表2，钢丝直径及允许偏差如表3。
表2 钢丝的分类、代号及直径范围
分类
静态
中疲劳
高疲劳
抗拉强度，MPa
低强度
FDC
TDC
VDC
中强度
FDCrV(A、B)、 FDSiMn
TDCrV(A、B) 、TDSiMn
VDCrV(A、B)
高强度
FDCrSi
TDCrSi
VDCrSi
直径范围，mm
0.50～17.0
0.50～17.0
0.50～10.0
注：1. 静态级钢丝适用于一般用途弹簧，以FD表示。
2. 中疲劳钢丝适用于离合器弹簧、悬架弹簧等，以TD表示。
.3. 高疲劳钢丝适用于剧烈运动场合，例如阀门弹簧，以VD表示。

表3 钢丝直径及允许偏差
公称直径，mm
允许偏差±，mm
公称直径，mm
允许偏差±，mm
TD VD
FD
TD FD
VD
0.50～0.80
0.010
0.015
＞5.50～7.00
0.040
＞0.80～1.00
0.015
0.020
＞7.00～9.00
0.045
＞1.00～1.80
0.020
0.025
＞9.00～10.00
0.050
＞1.80～2.80
0.025
0.03
＞10.00～11.00
0.040
-
＞2.80～4.00
0.030
＞11.00～14.50
0.080
-
＞4.00～5.50
0.035
＞14.50～17.00
0.090
-
（2）表面质量
钢丝表面应光滑，不应有对钢丝使用产生有害影响的划伤、裂纹、锈蚀、折叠、结疤等缺陷，允许有最大深度不超过表4规定的表面缺陷。
表4 表面缺陷允许最大深度
钢丝直径，mm
VD
TD
FD
0.50～2.00
0.01mm
0.015mm
0.02mm
＞2.00～6.00
0.5%d
0.8%d
1.0%d
＞6.00～10.00
0.75%d
1.0%d
1.4%d
＞10.00～17.00
-
0.10mm
0.20mm
（3）力学性能
静态级和中疲劳级钢丝的力学性能如表5，如表6。
表5 静态级和中疲劳级钢丝的力学性能
直径范围
mm
抗拉强度，MPa
断面收缩率a
≥%
FDC
TDC
FDCrV-A
TDCrV-A
FDCrV-B
TDCrV-B
FDSiMn
TDSiMn
FDCrSi
TDCrSi
FD
TD
0.50～0.80
1800～2100
1800～2100
1900～2200
1850～2100
2000～2250
-
＞0.80～1.00
1800～2060
1780～2080
1860～2160
1850～2100
2000～2250
-
＞1.00～1.30
1800～2010
11750～2010
1850～2100
1850～2100
2000～2250
45
45
＞1.30～1.40
1750～1950
1750～1990
1840～2070
1850～2100
2000～2250
45
45
＞1.40～1.60
1740～1890
1710～1950
1820～2030
1850～2100
2000～2250
45
45
＞1.60～2.00
1720～1890
1710～1890
1790～1970
1820～2000
2000～2250
45
45
＞2.00～2.50
1670～1820
1670～1830
1750～1900
1800～19500
1970～2140
45
45
＞2.50～2.70
1640～1790
1660～1820
1720～1870
1780～1930
1950～2120
45
45
＞2.70～3.00
1620～1770
1630～1780
1700～1850
1760～1910
1930～2100
45
45
＞3.00～3.20
1600～1750
1610～1750
1680～1830
1740～1890
1910～2080
40
45
＞3.20～3.50
1580～1730
1600～1750
1660～1810
1720～1870
1900～2060
40
45
＞3.50～4.00
1550～1700
1560～1710
1620～1770
1710～1860
1870～2030
40
45
＞4.00～4.20
1540～1690
1640～1690
1610～1760
1700～1850
1860～2020
40
45
＞4.20～4.50
1520～1670
1520～1670
1590～1740
1690～1840
1850～2000
40
45
＞4.50～4.70
1510～1660
1510～1660
1580～1730
1680～1830
1940～1990
40
45
＞4.70～5.00
1500～1650
1500～1650
1560～1710
1670～1820
1830～1980
40
45
＞5.00～5.60
1470～1620
1460～1610
1540～1690
1660～1810
1800～1950
35
40
＞5.60～6.00
1450～1610
1440～1590
1520～1670
1650～1800
1780～1930
35
40
＞6.00～6.50
1440～1590
1420～1570
1510～1660
1640～1790
1760～1910
35
40
＞6.50～7.00
1430～1580
1400～1550
1500～1650
1630～1780
1740～1890
35
40
＞7.00～8.00
1400～1550
1380～1530
1480～1630
1620～1770
1710～1860
35
40
＞8.00～9.00
1380～1530
1370～1520
1470～1620
1610～1760
1700～1850
30
35
＞9.00～10.00
1360～1510
1350～1500
1450～1600
1600～1750
1660～1810
30
35
＞10.00～12.00
1320～1470
1320～1470
1430～1580
1580～1730
1660～1810
30
-
＞12.00～14.00
1280～1430
1300～1450
1420～1570
1560～1710
1620～1770
30
-
＞14.00～15.00
1570～1420
1290～1440
1410～1560
1550～1700
1620～1770
-
＞15.00～17.00
1250～1400
1270～1420
1400～1550
1540～1690
1580～1730
-
注： a FDSiMn和TDSiMn直径≤5.0mm时，断面收缩率应≥35%；直径＞5.0～14.00mm时，断面收缩率应≥30%。
1.直径＞1.0mm的钢丝应测量断面收缩率。
2.经协议，钢丝也可采用其他抗拉强度控制范围。

表6 高疲劳钢丝的力学性能
直径范围
mm
抗拉强度，MPa
断面收缩率(Z)≥%
VDC
VDCrV-
VDCrV-B
VDCrSi
0.50～0.80
1700～2000
1750～1950
1910～2060
2030～2230
-
＞0.80～1.00
1700～1950
1730～1930
1880～2030
2030～2230
-
＞1.00～1.30
1700～1900
1700～1900
1860～2010
2030～2230
45
＞1.30～1.40
1700～1850
1680～1860
1840～1990
2030～2230
45
＞1.40～1.60
1670～1820
1660～1860
1820～1970
2000～2180
45
＞1.60～2.00
1650～1800
1640～1800
1770～1920
1950～2110
45
＞2.00～2.50
1630～1780
1620～1770
1720～1860
1900～2060
45
＞2.50～2.70
1610～1760
1610～1760
1690～1840
1890～2040
45
＞2.70～3.00
1590～1740
1600～1750
1660～1810
1880～2030
45
＞3.00～3.20
1570～1720
1580～1730
1640～1790
1870～2020
45
＞3.20～3.50
1550～1700
1560～1710
1620～1770
1860～2010
45
＞3.50～4.00
1530～1680
1540～1690
1570～1720
1840～1990
45
＞4.00～4.50
1510～1660
1520～1670
1540～1690
1810～1960
45
＞4.50～5.00
1490～1640
1500～1650
1520～1670
1780～1930
45
＞5.00～5.60
1470～1620
1480～1630
1490～1640
1750～1900
40
＞5.60～6.00
1450～1600
1470～1620
1470～1620
1730～1890
40
＞6.00～6.50
1420～1570
1440～1590
1440～1590
1710～1860
40
＞6.50～7.00
1400～1550
1420～1570
1420～1570
1690～1840
40
＞7.00～8.00
1370～1520
1410～1560
1390～1540
1660～1810
40
＞8.00～9.00
1350～1500
1390～1540
1370～1520
1640～1790
35
＞9.00～10.00
1340～1490
1370～1520
1340～1490
1620～1770
35

同一根钢丝抗拉强度允许波动范围：
a）VD级钢丝不应超过50MPa。
b）TD级钢丝不应超过60MPa。
c）FD级钢丝不应超过70MPa。
（4）工艺性能
缠绕试验：直径＜3.0mm钢丝应进行缠绕试验，钢丝在芯棒上缠绕至少4圈，芯棒直径等于钢丝直径，试验后其表面不得产生裂纹或赶断开。
扭转试验：直径为0.70～6.00mm钢丝应进行扭转试验，试样标距长度为钢丝直径的100倍，经协议，允许用其他标距长度。试验方法有两种：
a）单向扭转试验，即试样向一个方向扭转至少3次，直到断裂，断口应平齐。
b）TD级和VD级钢丝也可选用双向扭转试验，具体要求见表7。
表7 双向扭转试验要求
直径范围
mm
TDC VDC
TDCrV VDCrV
TDCrSi VDCrSi
右转圈数
左转圈数
右转圈数
左转圈数
右转圈数
左转圈数
＞0.70～1.00
4
24
6
12
6
0
＞1.00～1.60
16
8
5
＞1.60～2.50
14
4
4
＞2.50～3.00
12
＞3.00～3.50
10
＞3.50～4.50
8
＞4.50～5.60
6
3
＞5.60～6.00
4
弯曲试验：直径＞6.0mm钢丝应进行弯曲试验，钢丝绕直径等于钢丝直径2倍的芯轴弯曲90°，试验后不得出现裂纹。
卷绕试验：根据需方要求，直径≤0.70mm钢丝可进行卷绕试验。试验方法如下：将长度约500mm的试样，均匀地密绕在芯棒上，芯棒直径等于钢丝直径的3～3.5倍。把绕好的线圈从芯棒上取下后拉长，使其在松开后达到线圈原始长度大约3倍，在此状态下线圈螺距和圈径应均匀。
（5）脱碳
VD级和TD级钢丝表面不得有全脱碳层，钢丝表面其他脱碳层要求应符合表8规定。
表8 表面脱碳层深度要求
VD级
TD级
FD级
1.0%d
1.3%d
1.5%d
注：TDSiMn最大深度为1.5%d。
（6）特殊要求
根据需方要求，经供需双方协商，可在合同中注明以下特殊要求：
a)代号或牌号；
b)抗拉强度；
c)包装类型；
d)非金属夹杂级别和试验方法；
e)是否涡流探伤；
f)奥氏体晶粒度级别；
g)其他要求。
1.2 EN 10270-2:2011(E) 《机械用弹簧钢丝—第2部分：油淬火－回火弹簧钢》 主要技术要求
与GB/T18983-2003（ISO/FDIS8458-3）相比，该标准对油淬火-回火弹簧钢丝的分类、特性、交货方式和表面质量作更详细的描述和规定，并增加了一组FDSiCrV、TDSiCrV和VDSiCrV超高强度钢丝。具有内容如下：
（1）分类
标准收录了所有类型的油淬火－回火弹簧钢丝，常用的FD级碳素或合金钢丝，适用于静载荷条件。
具有中等疲劳寿命的弹簧钢丝，如制作的离合器弹簧用碳素或合金钢丝，简称TD级钢丝。
在高频动载荷条件下工作的碳素或合金弹簧钢丝，如阀门弹簧以及其他有类似要求的弹簧，简称为VD级钢丝。
各级别钢丝的直径范围见表1。
中等和高疲寿命TD和VD级钢丝的特性体现为：高的纯净度、特定的化学成分、力学性能和工艺性能、良好的表面状态，包括表面缺陷和脱碳深度。
静态FD级钢丝的特性体现为：钢的化学成分、力学性能和工艺性能，当然包括特定表面状态，以及相关的表面缺陷和脱碳深度。
（2）交货方式
油淬火－回火弹簧钢丝以盘卷、工字轮盘绕或定尺直条方式交货。盘卷和工字轮盘绕钢丝应由一根钢丝组成。每个包装卷可以由一盘或几盘钢丝组成。
VD和TD级钢丝，最终拉拔前热处理（成前热处理）时，不容许焊接； FD级钢丝，用户如无特殊要求，（成前热处理时）可以焊接。
交货的钢丝卷应盘绕紧密，确保钢丝螺圈不会出人意料地弹起。盘卷开始端应有明显标志，未端应用防护套包裹。
（3）表面质量
钢丝表面应光滑、盘卷端部表面缺陷深度应符合表9规定。如有要求VD级钢丝可进行剥皮或磨光处理。
对于直径2.50～8.00 mm的TD和VD级钢丝，可选用适宜的在线无损探伤法，测定钢丝通长缺陷。对整个表面上，超出表10规定的缺陷都要作清晰、永久性的标识，再由供需双方商定这种缺陷允许存在的个数。FD级钢丝不进行涡流探伤检验。
表9 表面缺陷允许深度/mm 表10 在线涡流探伤表面缺陷允许深度
钢丝直径/mm
最大缺陷深度a
VD
TD
2.5≤d≤4.99
4.99＜d≤5.99
5.99＜d≤8.0
40 μm
50 μm
60 μm
60 μm
60 μm
0.01 d
注：a要求其他值在询价或订货时商定。
钢丝级别
VD
TD
FD
C
CrV
SiCr SiCrV
0.005 d
0.007 d
0.010 d
0.008 d
0.008 d
0.013 d
0.010 d
0.010 d
0.015 d

（4）力学性能
CrSiV(60CrSiVA)钢丝力学性能和工艺性能如表11。
表11 CrSiV(60CrSiVA)钢丝力学性能和工艺性能
钢丝直径,mm
允许偏差
mm
抗拉强度Rm，MPa
最小断面收缩率Z/%
最小扭转次数Nt
FDSiCrV
TDSiCrV
VDSiCrV
FDSiCrV
TDSiCrV
VDSiCrV
FDSiCrV
TDSiCrV
VDSiCrV
0.50
±0.010
2 280～2 430
2 230～2 380
_

_

0.50＜d≤0.60
2 280～2 430
2 230～2 380
0.60＜d≤0.80
2 280～2 430
2 230～2 380
订货时
商定
5
0.80＜d≤1.00
±0.015
2 280～2 430
2 230～2 380
1.00＜d≤1.30
±0.020
2 280～2 430
2 230～2 380
45
50
1.30＜d≤1.40
2 260～2 410
2 210～2 360
1.40＜d≤1.60
±0.020
2 260～2 410
2 210～2 360
1.60＜d≤2.00
±0.025
2 210～2 360
2 160～2 310
4
2.00＜d≤2.50
2 160～2 310
2 100～2 250
2.50＜d≤2.70
2 110～2 260
2 060～2 210
2.70＜d≤3.00
±0.030
2 110～2 260
2 060～2 210
3.00＜d≤3.20
2 110～2 260
2 060～2 210
45
3.20＜d≤3.50
2 110～2 260
2 010～2 160
42
3.50＜d≤4.00
2 060～2 210
2 010～2 160
4.00＜d≤4.20
±0.035
2 060～2 210
1 960～2 110
40
3
4.20＜d≤4.50
2 060～2 210
1 960～2 110
4.50＜d≤4.70
2 010～2 160
1 960～2 110
40
4.70＜d≤5.00
2 010～2 160
1960～2 110
5.00＜d≤5.60
2 010～2 160
1 910～2 060
38
35
5.60＜d≤6.00
±0.040
1 960～2 110
1 910～2 060
6.00＜d≤6.50
1 960～2 110
1 910～2 060
35
-
6.50＜d≤7.00
1 960～2 110
1 860～2 010
7.00＜d≤8.00
±0.045
1 910～2 050
1 860～2 010
8.00＜d≤9.00
1890～2 030
1 810～1 960
32
9.00＜d≤10.00
±0.050
1 870～2 010
1 810～1 960
10.00＜d≤12.00

1 830～1970

30
-
-
-
12.00＜d≤14.00

1 790～1 930

14.00＜d≤15.00

1 780～1 920

-
15.00＜d≤17.00

1 760～1 900

2. 预硬化模具钢丝
目前预硬化模具钢丝主要用作模具材料。由于模具材料种类繁杂，选用钢种涉及到YB/T5322-2010《碳素工具钢丝》、YB/T095-1997《合金工具钢丝》、YB/T5302-2010《高速工具钢丝》和YB/T5301-2010《合金结构钢丝》和Q/DT0019-2008《不锈钢盘条企业标准》。常用牌号及淬火-回火工艺与对应硬度的参考值修订如表12。预硬化状态是国外模具钢丝常用的一种交货状态，国内已经逐步认同和采用预硬化状态钢丝，但国内标准中均未列入预硬化状态，本次修订YB/T095-1997时，参照ASTMA681-2007《合金工具钢》的规定，增加了预硬化状态。
表12 预硬化模具钢丝淬火-回火工艺与对应硬度的参考值
牌号
试样淬火
淬火温度℃1
冷却方式
淬火硬度
HRC
回火温度×时间
℃2×t3
冷却方式
回火硬度
HRC
T9A～T13A
760～790
水冷至250～200℃
转入20～40℃油中
62～65
160～180×2h
空冷
59～62
9SiCr
860～880
油冷
62～65
200～220×2h
油冷
60～62
5CrW2Si(S1)
860～900
油冷
56～61
200～250×2h
430～470×2h
空冷
53～58
45～50
5SiMoV(S2)
840～870
水或油冷
60～63
150～430×2h
空冷
50～60
5Cr3MnMo1V(S7)
925～955
空冷
59～61
200～540×2h
空冷
47～57
Cr12Mo1V1(D2)
980～1050
油或空冷
62～65
200～540×2h
空冷
58～64
Cr12MoV(SKD11)
980～1040
油冷至150℃出油
立即回火
61～64
400～420×2h
500～520×2h
二次或三次回火
空冷
55～57
60～62
Cr5Mo1V(A2)
925～985
油空冷
62～64
160～180×2h
510～520×2h
空冷
60～62
57～60
CrWMn(SKS31)
830～850
油冷至150℃空冷
63～65
150～200×2h
空冷
61～62
9CrWMn(O1)
820～840
油冷至室温
64～66
150～200×2h
空冷
61～65
7CrSiMnMoV
870～920
油或空冷
59～63
180～200×2h
空冷
58～62
6W6Mo5Cr4V
1120～1160
油冷或空冷
57～59
540～580×1.5h
二次回火
空冷
58～62
3Cr2W8V(H21)
1050～1100
油冷至150～180℃
49～52
600～620×2h
二次或三次回火
空冷
41～48
1050～1150
600～620硝盐淬火3～8min后空冷
55～58
47～58
4Cr5MoSiV(H11)
1000～1030
油冷
53～55
530～580×2h
二次回火
空冷
47～49
(Y)4Cr5MoSiVS
1000～1030
油冷
53～55
530～580×2h
二次回火
空冷
47～49
4Cr5MoSiV1(H13)
1020～1050
油或空冷
56～58
560～580×2h
二次回火
空冷
47～49
4Cr5MoWVSi (H12)
1030～1050
1060～1060
油或空冷
53～56
56～58
590～610×2h
二次回火
空冷
48～52
3Cr2Mo(P20)
850～880
油或空冷
50～52
580～640×2h
空冷
28～36
3Cr2MnNiMo
840～870
油冷
50～52
550～650×2h
空冷
30～38
W6Mo5Cr4V2(M2)
1140～1180*
1200～1220
油冷
≥62
≥64
550～570×1h
三次回火
空冷
62～64
64～66
W9Mo3Cr4V
1140～1180*
1200～1220
油冷
≥64
540～560×1h
三次回火
空冷
62～64
64～66
W6Mo5Cr4V3(M3)
1190～1210
油冷
≥64
550～580×1h
三次回火
空冷
≥64
W2Mo9Cr4V2(M7)
1180～1200
油冷
≥65
550～580×1h
三次回火
空冷
≥65
W2Mo9Cr4VCo8(M42)
1180～1220
油冷
≥66
550～570×1h
三次回火
空冷
≥66
40Cr
830～860
油冷
50～62
150～190×2h
400～600×2h
空冷
油冷
48～60
25～43
42CrMo
840～880
油冷
53～62
450～650×2h
空冷
25～40
30CrMnSiNiA
880～900
油冷
≥50
240～330×2h
油或空冷
≥45
38CrMoAl
930～950
油冷
≥55
400～420×2h 600～670×2h
水冷
46～48
32～37
GCr15
830～860
油冷
63～65
150～190×2h
空冷
58～62
3Cr13
1020～1050
油或空冷
52～54
52～54
空冷
50～52
6Cr13Mo
1020～1050
油或空冷
54～57
52～57
空冷
52～55
4Cr10Si2Mo
1020～1050
油或空冷
58～63
720～780×2h
油冷
36～40
9Cr18
1000～1050
油冷
≥60
200～300×2h
空冷
55～59
注：1.试样应在奥氏体化温度下保持5～15 min（Cr12Mo1V1为 10～20 min）
2. 250～400℃是马氏体钢低温回火脆性转变区，回火应避开这个温区。
3. 多次回火时，再次回火温度应比前次降低20～10℃。
* 适用于模具钢。

2.1 YB/T095-(2012年报批稿)《合金工具钢丝》
新标准录入16个合金工具钢牌号，其中14个牌号来自于GB/T1299-2000，其余个2牌号5SiMoV(S2)和(Y)4Cr5MoSiVS是国内市场常用牌号。标准中首次引入预硬化概念，明确规定：
（1）预硬化状态 prehardened condition 代号Ph。
钢丝拉拔到成品尺寸后进行油淬火处理，然后根据牌号及使用情况，再进行一次或多次回火处