10Ni3Mn2CuAlMo模具鋼性能分析
10Ni3Mn2CuAlMo鋼為時效硬化型塑料模具鋼,具有(yǒu)良好的表麵加工性能、熱冷加工性能(néng)、電加工性(xìng)能和(hé)綜合力學性能。
⒈10Ni3Mn2CuAlMo鋼的特性
⑴、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入(rù)Ni、Mn元素主要是(shì)用來提高鋼的淬(cuì)透(tòu)性,兼有形成金屬間化合物的作用。
⑵、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入Mo元素主要是消除回火脆性,兼有細化晶粒、提高淬透性、改善鋼的回火穩定性和形成金屬間化(huà)合物作用(yòng)。
⑶、10Ni3Mn2CuAlMo鋼中加入Cr、Al元素(sù)主(zhǔ)要是形成金(jīn)屬間化合物。固溶加熱時,盡(jìn)可能使所有合金元素都固溶於奧氏體中,極少量未溶的Mo元素(sù)的碳化物,則起到細化晶粒的作用。
⑷、10Ni3Mn2CuAlMo鋼冷卻時固溶的元素都存在於馬(mǎ)氏體與貝氏體組成的基體組織中,起到固溶強化基體組織和改(gǎi)善基體組織穩定性(xìng)作用。
⑸、10Ni3Mn2CuAlMo鋼時效時,Ni元素與Al、Mo元素形成的金屬間化合(hé)物(Ni3Al、Ni3Mo)從基體組織(zhī)中析出,Cu、Al元素之間形(xíng)成的金屬間化合物(CuAl2)也從(cóng)基體組織(zhī)中析出,同時Fe、Mn、Mo三元素形成的(de)合金滲碳體(Fe、Mn、Mo)3C也從基體組織中(zhōng)析出,析出的金(jīn)屬間化合物和合金滲碳體,均勻分布於基(jī)體組織之中,使鋼的硬度回升,極大地改(gǎi)善了鋼的強度、硬度與耐磨性。
⑹、10Ni3Mn2CuAlMo鋼在製造模具前,先進行固溶處理,使合金元(yuán)素盡(jìn)可(kě)能全部固溶於奧氏體中。固溶冷卻後,獲得馬氏體與貝氏體兩相組織,熱處理(lǐ)變形小,硬度在30HRC左右,便於(yú)機(jī)械加工製成(chéng)模具。模具製成後,經(jīng)時效處理,金屬間化合物析出,模具硬度回升(shēng)到40~45HRC,可滿足塑料模具的使用要求。
⑺、10Ni3Mn2CuAlMo鋼製作的模(mó)具經拋光處理後,模具表麵可獲得(dé)鏡麵光(guāng)潔度,具有潔淨抗腐蝕性能,表麵刻蝕圖案性能極佳(jiā)。
⑻、為了(le)提高模具表麵的硬度與耐磨性,可在時(shí)效後再經氮化處或碳氮共滲(shèn)處理,模具表麵硬度(dù)可達1000HV以上。
⒉10Ni3Mn2CuAlMo鋼主(zhǔ)要(yào)化學(xué)成分
0.06%~0.20%C、≤0.35%Si、1.40%~1.70%Mn、2.80%~3.40%Ni、0.20%~0.50%Mo、0.80%~1.20%V、0.70%~1.05%Al、≤0.030%P、≤0.030%S。
⒊10Ni3Mn2CuAlMo鋼的熱處理工(gōng)藝
10Ni3Mn2CuAlMo鋼相變點為:Ac1675℃、Ac3821℃、Ar1382℃、Ar3517℃、Ms270℃。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼始鍛溫度1050~1100℃,終鍛溫度850℃,鍛造後(hòu)空氣中冷卻。
10Ni3Mn2CuAlMo鋼(gāng)常見的熱處理工藝
熱處理(lǐ)工藝 工藝(yì)參數(shù) 硬度要求 工藝特點
不完全退火(huǒ) 加熱750~770℃,保(bǎo)溫(wēn)2h,爐冷至550℃,出爐空冷 改善組織,降低硬度
淬火 加(jiā)熱(rè)840~900℃,保(bǎo)溫3h,空(kōng)冷 28~33HRC 加(jiā)熱溫度高於Ac3821℃線,Mo、Ni、Al、Cu、Mn元(yuán)素溶入奧氏體中,冷卻後(hòu)得到馬氏(shì)體+貝氏體組織,為時效析出做好組織準備
回火 加熱500~520℃,保溫4h,空冷 40~43HRC 從馬氏體與貝氏體基體(tǐ)中析出金屬間化合物,產生沉澱(diàn)強化作用,獲得馬氏體+貝氏(shì)體+金屬間化合物組織
⒋10Ni3Mn2CuAlMo鋼的應用
10Ni3Mn2CuAlMo鋼是光學透明塑(sù)料製品的成型模具最為理想的模具材料,也適宜製造工程塑料模具。
