DC53是日本大同特殊鋼對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼,其技術規範載於日本工業標準(JIS)G4404。它克服了SKD11高溫回(huí)火硬(yìng)度和韌性不足的弱(ruò)點,將在通用及精密模具領域全(quán)麵取代SKD11的高強(qiáng)韌性通用冷作模具鋼。
在熱處理適當(dāng)的情況下強度、韌性都很優秀,高(gāo)溫回火(huǒ)硬度可達(dá)到62~63HRC。 DC53的韌性在冷作模具鋼中較為突(tū)出,用DC53製(zhì)造的工具很少出現裂紋和(hé)開裂,大大提高了使用壽命。線切割加工後的殘餘(yú)應力,經高溫回火減(jiǎn)少(shǎo)了殘餘應力。因此,大型模具和(hé)要求精密之(zhī)模具在線切割加(jiā)工後的裂紋和變形得到抑製(zhì)。
實用特性:
在線切(qiē)割加工上之優
DC53用途
1.衝裁模具、冷作成型模具、冷拉模具
2.成型軋輥、衝頭
●精密衝壓模 。
●線切割加工的精密衝裁模及各種用途衝壓模 。
●難加工(gōng)材料的塑性變(biàn)形用工具 。
●冷鍛、深拉和搓絲用模 。
其他
●高速(sù)衝裁衝頭、不鏽鋼板(bǎn)衝(chōng)頭 。
●出廠狀態:HB255
DC53化學成分
碳 C :1.00 矽 Si:0.91 錳 Mn:0.32 鉻(gè) Cr:8.00 鉬 Mo:2.00 釩 V:0.28 磷 p:0.007
DC53力學性能
硬度 :退火(huǒ),255~210HB,淬火,≥62HRC
DC53主要特(tè)性
(1)被切削性,被研磨性良好。 被切削性(xìng),被研磨性皆比SKD11優秀,所以加工工具壽命較長,加工工(gōng)時(shí)數較省。
(2)在熱處理上之優點 淬火硬化能比SKD11高,所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷(xiàn)。
(3)在線(xiàn)切割加工上之優點 藉高(gāo)溫回火可(kě)減輕殘留(liú)應力及消除殘留(liú)沃斯田鐵,能(néng)防止線切割加工產生龜裂、變形之(zhī)困擾。
(4)在表麵硬化處理上之優(yōu)點 表麵硬化處理後表麵硬度比SKD11高,因此(cǐ)可提高模具性能。
(5)在修補焊(hàn)接作業上之優點 由於預熱及後熱溫度均比SKD11低(dī),所以修(xiū)補焊接作業較簡便。 特點:通用冷作模具鋼(gāng),高硬度,高韌性DC53模具鋼
DC53基本性能
DC53常規熱處(chù)理條件下,殘餘奧氏體幾乎全部分解,一般可省略深冷處理(lǐ),在較強硬度下仍可保持較高的韌性。
DC53實驗設計
DC53經1040℃ 淬火和520~530℃高溫(wēn)回火(huǒ)後,硬度HRC可達62~63,是目前常用的冷作模具鋼中最高的,且切削性、磨削性(xìng)較好,電加工變質層殘餘應(yīng)力小,殘餘奧氏體極少(shǎo),碳化物細小(xiǎo)並分布均勻(yún)。
因模具受力情況較複雜,有些模(mó)具(jù)工作零件需具備一些(xiē)特殊的力(lì)學性能,若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的(de)工作性能要求,需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性(xìng)等基本特性作(zuò)適當調(diào)整,以達到模具最佳工作狀態.淬火溫度(dù)和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數,本文著重研究DC53的回火特(tè)性。
實驗中,對DC53熱處理規範略作(zuò)一些變化,適(shì)當調整了淬火溫度,回火溫(wēn)度取6檔,即100℃ ,200℃ ,300℃ ,400℃ ,500℃ ,600℃。100℃回火選用101-2型幹燥箱進行加熱,其餘采用SX-25-12型箱式電阻爐加熱,每個回火溫度取兩個試(shì)樣(yàng)。
硬度測試選用金屬洛氏硬(yìng)度試驗,在(zài)常溫下進行,采用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。
衝擊試驗采用10mm×10mm×55mm無缺口試樣,在JB30B衝擊試驗機上進行,衝擊能量(liàng)為0.3 KN.m或0.15 KN.m。
結果分(fèn)析
⒈硬度值
對每個試樣各取3個不同位置點測硬度,得出各回火溫(wēn)度(dù)下的(de)硬度(dù)值,綜(zōng)合各試樣(yàng)的硬度值,DC53在100~500℃回火時,硬度值變化並不大;在400℃中溫回火時硬度略高,標準熱處理回(huí)火後的硬度峰值一般在520℃左右;在600℃ 高溫回火後,硬度大幅下降,平均HRC硬度值僅為52.4,故回火溫度不宜(yí)太高。
⒉衝擊韌性(xìng)
回火後,磨去試樣表麵的氧化脫碳(tàn)層,測出不同回火溫度下各試樣的衝擊值,綜合各試樣的衝擊值(zhí),DC53在200℃回火時(shí),平(píng)均衝擊值達到60 J/cm2以上.在500℃回火時,衝擊(jī)韌性較差,表現出一定的(de)高溫回火性.600℃以上回火衝擊(jī)韌性很好,但(dàn)硬(yìng)度大為下降,達不到使用要求.
實驗結果表明,DC53總體回火穩定性較好,在一定回(huí)火溫度範(fàn)圍內,硬度和衝擊(jī)值變化不大;在400~500℃回火時韌性大幅度下降,出現回火脆(cuì)性現象(xiàng);在600℃回火時,試樣的韌性很高,衝擊值(zhí)達到85 J/cm2,但硬度大幅下降.在生產中,對於一些硬度、耐磨性要求不太高(gāo)而韌性要求較高的冷作模具可采用高溫回火;對硬度要求較高,同時又要具有較高韌性的冷作模具,宜(yí)采用200℃左右的低溫回火.其他回火溫度下的硬度和衝擊值可采用合適的計算(suàn)方法(如插值法、函數逼近等)預測,再用實驗驗證.淬火(huǒ)態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分布,200℃回火(huǒ)後碳化物呈均勻分布,且組(zǔ)織內幾乎不存在大塊狀碳化物,故韌性較好.從斷口形貌看,200℃回火組織斷口的解理台階遠少於淬火態試樣,5000倍金相中的(de)斷口有一些(xiē)小(xiǎo)而淺(qiǎn)的韌窩,顯示(shì)其有一定的韌性.回火後,殘餘奧(ào)氏體轉變較充分,碳化物細小並分(fèn)布均勻,使韌性增加.
結論(lùn)
⒈適當調整淬火溫度後,DC53在200℃回火時硬度和衝擊韌性都較高(gāo);在400~500℃ 回火時硬度較高,韌性大幅度下降;在600℃ 回火時衝(chōng)擊韌性很高,硬度顯著下降.
⒉形狀複雜的精密衝模、修整(zhěng)模(mó)、冷軋輥(gǔn)輪等工模具宜采用低(dī)溫回火工藝,以使模具工作零件獲(huò)得(dé)高硬(yìng)度、高韌性(xìng)、耐磨性好(hǎo)、強度高(gāo),可有效延長模具壽命,防止過度磨損、變形、開裂等(děng)早期失效現象.
⒊受衝擊載荷(hé)較大的複雜模具可采(cǎi)用低淬高回(huí)工藝,以得到較高(gāo)的衝擊韌性,防止模具產(chǎn)生脆性斷(duàn)裂現象(xiàng)
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