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冷作模具钢含碳量,时效硬化塑料模具钢的特性

发布日期:2021-12-07 11:04:08浏览次数:

  冷作模具钢含碳量,时效硬化塑料模具钢的特性

  

  冷作模具钢含碳量,对于复杂、精密、长寿命的塑料模具,模具材料在使用状态下必须具有较高的综合力学性能,因此必须采用最终热处理。但如果采用一般的最终热处理工艺,模具会因热处理而变形,模具的精度很难达到要求。然而,时效硬化的塑料模具钢在固溶处理后(一般为28 - 34HRC)变软,可以切割。冷加工成形后,时效处理可获得较高的综合力学性能,时效热处理变形很小。而且这种钢一般具有良好的焊接性和渗氮的优点,适用于制造复杂、精密、长寿命的塑料模具。

  

模具钢

  时效硬化塑料模具钢主要包括两种类型,即马氏体时效钢和沉淀硬化型钢,分别描述如下:

  

  马氏体时效钢

  

  自1959年马氏体时效钢出现以来,由于其高强度/密度比、良好的可加工性和焊接性以及简单的热处理制度,这种钢一直受到航空工业的高度重视并得到迅速发展。最典型的钢种是I8Ni马氏体时效钢,其屈服强度等级为1400-3500 MPa,典型的钢种有18ni (200)、18m (250)、18ni (300)、18ni (350)、06ni6crmovtia1等。就模具而言,所需钢材的性能低于航空工业,对冶金质量和性能的要求可以适当降低。为此,开发了一些低钻、不钻、低镍的马氏体时效钢,如06Ni6C、MoVTiAl钢,大大降低了钢材成本。

  

  马氏体钢是一种不同于常规钢的超高强度钢,由于含碳量的原因没有得到强化。这种钢是在碳含量很低的马氏体基体时效硬化时,由于金属间化合物的析出而强化的,强度与淬透性无关。事实上,碳是马氏体时效钢中的一种杂质,应该尽可能保持在低水平。马氏体钢在冷却时将奥氏体转变为马氏体,在达到M温度并形成马氏体之前没有相变。即使大工件冷却缓慢,也只会产生马氏体,不会缺少大尺寸截面的磁导率。

  

  马氏体时效钢的热处理工艺

  

  马氏体时效钢固溶处理后的硬度很低,一般在28HRC左右。可以切割,但低时效温度对模具表面质量影响不大。

  

  (18ni ke级

  

  这种钢相当于日本MASI钢,属于低碳马氏体时效钢。经固溶处理和时效处理后,强度和韧性高,耐蚀性好,时效变形小。主要用于制作高精度、超镜面、复杂型腔、大截面、大批量生产的塑料模具。然而,这种钢镍含量高,价格高,应用有限。

  

  (2) 25CRNi3MOA1钢

  

  这种钢是我国开发的一种低镍时效钢,相当于日本的N3M,适用于制作各种塑料模具。在一般精密塑料模具中使用时,可采用以下热处理工艺:880℃加热空冷或水冷淬火,8000℃回火,48-SOHRC口回火4 - 6h,然后22-23HRCo回火,各种加工顺利进行。成型后,在520-540℃时效6-8小时,然后空冷,硬度提高到39-42HRC,变形量很小,变形速率约为1。. 039肠。最后,研磨模腔。或者抛光或蚀刻图案。再次组装使用。

  

  用于制造高精度塑料模具时,热处理工艺与普通精密塑料模具相同。但为了进一步减少时效变形,模具半加工后应进行去应力回火,即加热至650℃1小时,消除粗加工和半精加工时产生的应力,再进行微加工。经此处理后,时效变形率仅为0。01Y-0。02c。

  

  该钢不仅具有良好的镜面加工性、优异的图形刻蚀性能和清晰均匀的光刻图形,而且渗氮后表面硬度大于1100 H V。

  

  这种钢也可以用来制造冷挤压模腔的塑料成型模具。冷挤压成型是指模具毛坯经高温淬火、回火、软化后,通过冷挤压形成模腔,然后进行真空时效处理或渗氮处理。

  

  (3)06ni6crmovita1(06ND)钢

  

  这种钢属于低镍马氏体时效钢,价格比18Ni钢低很多。这种钢的突出优点是热处理后变形小,时效处理后变形率仅为。. 02%-0.05%,这是高碳钢和易切削无法企及的。钢的纵向和横向变形速率相似,固溶处理后的硬度为25-28HRC。在这个硬度下,切削性能和抛光性能都很好。经过装配工加工、修理和抛光后,就老化了。时效后硬度为43-48HRC,变形率为0.05%,具有良好的综合力学性能和一定的耐蚀性,以及良好的渗氮、镀铬和焊接工艺性。

  

  这种钢的锻造加热温度是110℃。1150伏,终锻温度>-850℃,锻后空冷。固溶处理的加热温度为800-880℃,保温1-2h,可采用油冷或风冷。时效处理温度为500^-5400C,时效时间为4-Sh。

  

  这种钢适用于制造高精度的精密塑料模具,必须硬化()40HRC),使用寿命比调质钢和碳素工具钢提高2倍以上。例如,录音机磁带盒模具的平均寿命可达110万次以上。


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