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冷作模具鋼含碳量,時效硬化塑膠模具鋼的特性

釋出日期↟•↟✘:2021-12-07 11:04:08瀏覽次數↟•↟✘:

  冷作模具鋼含碳量,時效硬化塑膠模具鋼的特性

  

  冷作模具鋼含碳量,對於複雜▩₪、精密▩₪、長壽命的塑膠模具↟↟│◕,模具材料在使用狀態下必須具有較高的綜合力學效能↟↟│◕,因此必須採用最終熱處理•◕。但如果採用一般的最終熱處理工藝↟↟│◕,模具會因熱處理而變形↟↟│◕,模具的精度很難達到要求•◕。然而↟↟│◕,時效硬化的塑膠模具鋼在固溶處理後(一般為28 - 34HRC)變軟↟↟│◕,可以切割•◕。冷加工成形後↟↟│◕,時效處理可獲得較高的綜合力學效能↟↟│◕,時效熱處理變形很小•◕。而且這種鋼一般具有良好的焊接性和滲氮的優點↟↟│◕,適用於製造複雜▩₪、精密▩₪、長壽命的塑膠模具•◕。

  

模具鋼

  時效硬化塑膠模具鋼主要包括兩種型別↟↟│◕,即馬氏體時效鋼和沉澱硬化型鋼↟↟│◕,分別描述如下:

  

  馬氏體時效鋼

  

  自1959年馬氏體時效鋼出現以來↟↟│◕,由於其高強度/密度比▩₪、良好的可加工性和焊接性以及簡單的熱處理制度↟↟│◕,這種鋼一直受到航空工業的高度重視並得到迅速發展•◕。最典型的鋼種是I8Ni馬氏體時效鋼↟↟│◕,其屈服強度等級為1400-3500 MPa↟↟│◕,典型的鋼種有18ni (200)▩₪、18m (250)▩₪、18ni (300)▩₪、18ni (350)▩₪、06ni6crmovtia1等•◕。就模具而言↟↟│◕,所需鋼材的效能低於航空工業↟↟│◕,對冶金質量和效能的要求可以適當降低•◕。為此↟↟│◕,開發了一些低鑽▩₪、不鑽▩₪、低鎳的馬氏體時效鋼↟↟│◕,如06Ni6C▩₪、MoVTiAl鋼↟↟│◕,大大降低了鋼材成本•◕。

  

  馬氏體鋼是一種不同於常規鋼的超高強度鋼↟↟│◕,由於含碳量的原因沒有得到強化•◕。這種鋼是在碳含量很低的馬氏體基體時效硬化時↟↟│◕,由於金屬間化合物的析出而強化的↟↟│◕,強度與淬透性無關•◕。事實上↟↟│◕,碳是馬氏體時效鋼中的一種雜質↟↟│◕,應該儘可能保持在低水平•◕。馬氏體鋼在冷卻時將奧氏體轉變為馬氏體↟↟│◕,在達到M溫度並形成馬氏體之前沒有相變•◕。即使大工件冷卻緩慢↟↟│◕,也只會產生馬氏體↟↟│◕,不會缺少大尺寸截面的磁導率•◕。

  

  馬氏體時效鋼的熱處理工藝

  

  馬氏體時效鋼固溶處理後的硬度很低↟↟│◕,一般在28HRC左右•◕。可以切割↟↟│◕,但低時效溫度對模具表面質量影響不大•◕。

  

  (18ni ke級

  

  這種鋼相當於日本MASI鋼↟↟│◕,屬於低碳馬氏體時效鋼•◕。經固溶處理和時效處理後↟↟│◕,強度和韌性高↟↟│◕,耐蝕性好↟↟│◕,時效變形小•◕。主要用於製作高精度▩₪、超鏡面▩₪、複雜型腔▩₪、大截面▩₪、大批次生產的塑膠模具•◕。然而↟↟│◕,這種鋼鎳含量高↟↟│◕,價格高↟↟│◕,應用有限•◕。

  

  (2) 25CRNi3MOA1鋼

  

  這種鋼是我國開發的一種低鎳時效鋼↟↟│◕,相當於日本的N3M↟↟│◕,適用於製作各種塑膠模具•◕。在一般精密塑膠模具中使用時↟↟│◕,可採用以下熱處理工藝:880℃加熱空冷或水冷淬火↟↟│◕,8000℃回火↟↟│◕,48-SOHRC口回火4 - 6h↟↟│◕,然後22-23HRCo回火↟↟│◕,各種加工順利進行•◕。成型後↟↟│◕,在520-540℃時效6-8小時↟↟│◕,然後空冷↟↟│◕,硬度提高到39-42HRC↟↟│◕,變形量很小↟↟│◕,變形速率約為1•◕。. 039腸•◕。最後↟↟│◕,研磨模腔•◕。或者拋光或蝕刻圖案•◕。再次組裝使用•◕。

  

  用於製造高精度塑膠模具時↟↟│◕,熱處理工藝與普通精密塑膠模具相同•◕。但為了進一步減少時效變形↟↟│◕,模具半加工後應進行去應力回火↟↟│◕,即加熱至650℃1小時↟↟│◕,消除粗加工和半精加工時產生的應力↟↟│◕,再進行微加工•◕。經此處理後↟↟│◕,時效變形率僅為0•◕。01Y-0•◕。02c•◕。

  

  該鋼不僅具有良好的鏡面加工性▩₪、優異的圖形刻蝕效能和清晰均勻的光刻圖形↟↟│◕,而且滲氮後表面硬度大於1100 H V•◕。

  

  這種鋼也可以用來製造冷擠壓模腔的塑膠成型模具•◕。冷擠壓成型是指模具毛坯經高溫淬火▩₪、回火▩₪、軟化後↟↟│◕,透過冷擠壓形成模腔↟↟│◕,然後進行真空時效處理或滲氮處理•◕。

  

  (3)06ni6crmovita1(06ND)鋼

  

  這種鋼屬於低鎳馬氏體時效鋼↟↟│◕,價格比18Ni鋼低很多•◕。這種鋼的突出優點是熱處理後變形小↟↟│◕,時效處理後變形率僅為•◕。. 02%-0.05%↟↟│◕,這是高碳鋼和易切削無法企及的•◕。鋼的縱向和橫向變形速率相似↟↟│◕,固溶處理後的硬度為25-28HRC•◕。在這個硬度下↟↟│◕,切削效能和拋光效能都很好•◕。經過裝配工加工▩₪、修理和拋光後↟↟│◕,就老化了•◕。時效後硬度為43-48HRC↟↟│◕,變形率為0.05%↟↟│◕,具有良好的綜合力學效能和一定的耐蝕性↟↟│◕,以及良好的滲氮▩₪、鍍鉻和焊接工藝性•◕。

  

  這種鋼的鍛造加熱溫度是110℃•◕。1150伏↟↟│◕,終鍛溫度>-850℃↟↟│◕,鍛後空冷•◕。固溶處理的加熱溫度為800-880℃↟↟│◕,保溫1-2h↟↟│◕,可採用油冷或風冷•◕。時效處理溫度為500^-5400C↟↟│◕,時效時間為4-Sh•◕。

  

  這種鋼適用於製造高精度的精密塑膠模具↟↟│◕,必須硬化()40HRC)↟↟│◕,使用壽命比調質鋼和碳素工具鋼提高2倍以上•◕。例如↟↟│◕,錄音機磁帶盒模具的平均壽命可達110萬次以上•◕。


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