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滲碳型塑料模具鋼的性能及用途
作者: admin 來源: 本站 時間:2021-04-21 字體:[] 留言

滲碳型塑模鋼:碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼
特點:⑴、表面具有高硬度和耐磨性;⑵、心部具有較好的強韌性;⑶、較好的拋光性能。
優點:滲碳鋼中碳的質量分數一般在0.1%~0.25%范圍內,退火后硬度較低,具有良好的切削加工性;另一個優點是塑性好,變形抗力小,冷加工硬化效應小 ,可采用冷擠壓成形法制造模具,而無須切削加工,對大批量生產同一形狀的模具是很有利的,它可縮短模具的制造周期、降低成本,而且模具的互換性好。
缺點:熱處理工藝復雜,變形較大。
常用滲碳型塑料模具鋼的化學成分:C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo。
滲碳型塑料模具鋼的熱處理:
滲碳淬火(直接淬火<節能>、一次淬火、二次淬火)、低溫回火(通常為200 ℃左右)
熱處理目的:使模具獲得高的硬度、強度,一定的塑、韌性,保證了模具的使用性能,提高模具的壽命。滲碳后一般應先緩冷,然后進行一次淬火。淬火溫度應根據需要進行選擇,通??刂圃?10~850 ℃之間,使模具表面和心部組織同時得到改善。
⒈10、20
10、20鋼是成分最簡單、價格最便宜的滲碳鋼。滲碳后,表面高的硬度和耐磨性,因淬透性差,淬火后心部強度很低、 適宜要求載荷小、強度低的模具。鋼中碳含量及合金元素含量提高,淬透性將大大提高,合金滲碳鋼的淬透性較高。淬火時可采用較緩和的冷卻介質,從而減小了模具的熱處理變形。常用的合金滲碳鋼牌號有:20Cr、12CrNi2、12CrNi3、12CrNi4和20Cr2Ni4等。

⒉12CrNi3
中淬透性合金滲碳鋼,冷成形性能屬于中等。
合金化原則:碳含量降低→有利于冷成形;加入Ni、Cr提高鋼的淬透性和滲碳層的強韌性,尤其是Ni ,在固溶強化的同時,提高鋼的塑性。鍛造工藝:加熱溫度為1200℃,始鍛溫度1150℃ ,終鍛溫度≥850℃ ,鍛后緩冷。退火工藝為:加熱到740-760℃,保溫4-6h,以5-10℃/h的速度緩冷至600℃ ,再爐冷至室溫。退火后的硬度≤160HBS便于冷擠壓成形。www.hongchao-dg.cn若切削加工制模,須經正火處理。正火工藝為:加熱到880~900℃ ,保溫3-4h后空冷。正火硬度≤229HBS,切削加工性能良好。 --注:硬度↑,切削↑
12CrNi3鋼的氣體滲碳工藝:滲碳工藝→900~920℃×6-7h,可獲得0.9~ 1.0mm的滲碳層。 淬火工藝→滲碳后預冷至800~850℃可直接油冷或空冷淬火。淬火后→表層硬度可達56~62HRC,心部硬度為250~380HBS。主要用于冷擠壓成形復雜的淺型腔塑料模具,或用于切削加工成形大、中型塑料模具。

⒊20Cr2Ni4
高強度合金滲碳鋼,淬透性、強韌性均超過12CrNi3鋼。鍛造工藝:鍛造加熱溫度為1200℃ ,始鍛溫度1150℃,終鍛溫度大于850℃ ,鍛后緩冷。晶粒粗化問題:鍛后如出現晶粒粗大,即使經正火及隨后滲碳加熱,在淬火后仍將得到粗大的馬氏體組織。而且,當表面碳含量較高時,還易于在粗大奧氏體晶粒的晶界上形成網狀碳化物。
解決措施:①、先在640~670℃回火6h后空冷,消除鍛造后的殘余應力。②、然后以大于20℃ /min的速度加熱到880~940℃,空冷。③、再在650~770℃回火,可獲得均勻細小的珠光體和少量鐵索體組織→晶粒細化。④、再滲碳、淬火、回火。

⒋0Cr4NiMoV(LJ)
LJ鋼為冷擠成形塑料模具專用鋼→華科。
合金化原則:①、碳量極低,塑性、變形抗力極低.其冷擠成形性與純鐵相近 ②、Cr、Ni、Mo、V等,提高了淬透性、滲碳層的硬度、耐磨性和心部強度。鍛造工藝:鍛造加熱溫度為1230℃,始鍛溫度為1200℃,終鍛溫度為900℃。
退火工藝:880℃×2h,隨爐冷至650℃出爐空冷,退火硬度為100~105HBS。
LJ鋼滲碳速度快,比20鋼快一倍。固體滲碳工藝:930℃×6~8h。熱處理:滲碳后在850-870℃油淬,200~220℃ ×2h 表硬58~60HRC,心硬27~29HRC。特點:冷擠成形的模具輪廓清晰、光潔、精度高。用途:主要用來冷擠成形精密塑料模具,因滲碳層厚,不會出現表面塌陷和內壁咬傷的現象,使用效果良好。


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