深度解讀進口高熱強(qiáng)性模(mó)具鋼的發展概況
2017-6-30 8:45:19點擊:
由於熱(rè)作模具的工作(zuò)溫度不斷(duàn)提高,工作條件日益苛刻,傳統的高熱強性熱作模具鋼H21(3Cr2W8V)鋼已不能適(shì)應要求,國外陸續研製開發了一些新型熱作模具鋼,其(qí)代表性鋼號有(yǒu)以下四種類型。
⒈中合金高熱強性熱作模具鋼:
一(yī)般是在4Cr3Mo3SiV(H10)和4CrMoSiV1(H13)鋼(gāng)的基(jī)礎上增加W、Mo、Co、Nb等合金元素,提高其高溫性能(néng)。如美國的H10A(3Cr3Mo3Co3V)鋼,瑞典的QRO80(3Cr3Mo2VMn) 、QRO90、HOTVAR、DIEVAR鋼,日本大同特殊鋼的DH31-SUPER、DH31-EX鋼,日本日立金屬的DAC55鋼,德國葛利茲Groditz的1.2367鋼等,該類鋼(gāng)與3Cr2W8V鋼比較具有更高的高(gāo)溫強度和抗回火軟化能力,在生產中使用(yòng)效果良好。
⒉沉澱硬化型熱作模(mó)具鋼:
沉澱硬(yìng)化型熱(rè)作模具鋼含碳量較低,一般在2%(質量分數)左右(yòu),另外含有(yǒu)錠、釩、鉬、鋁等一些沉澱硬化的合金元素,模具淬回火後,組織為板條狀馬氏體,具有良好的韌性和(hé)切削加工性,可以進行型腔加(jiā)工(gōng)。模具在使用過程中,與(yǔ)高(gāo)溫工件接觸,模具表麵被(bèi)工件加熱到鋼的沉澱硬化溫度(500~600℃),使其工作表麵合金碳化物和金屬間化合物析出,模具表麵的硬(yìng)度(dù)可(kě)提高到45~48HRC,從而提高了模具型腔表麵的耐磨性而(ér)心部仍保持原(yuán)有(yǒu)的組織和高韌性,模具的使用壽命得到提高。
沉澱硬化(huà)型熱作模具鋼的代表性鋼號有日本大同特殊鋼公司的DH76(2Cr3Ni3V),日本(běn)日立金屬公(gōng)司的YHD3、YHD26、YHD28。
⒊奧(ào)氏體型熱作(zuò)模具鋼:
奧氏體型熱作模具鋼是為了適應工作溫(wēn)度達7000~800℃熱作(zuò)模具(jù)的需要而研製(zhì)的,因為,一般熱作模(mó)具鋼,當工作(zuò)溫度超過(guò)650℃時,就會(huì)產生回火(huǒ)現象,鋼的熱強性急(jí)劇下降。這類鋼經固溶時效處理後,在700~800℃仍能保持較好的強度,可以用於製造高溫工件條件的模具。缺點是這類鋼導熱(rè)性(xìng)差、熱膨脹係(xì)數大,抗冷熱疲勞性能較差,不適宜用於急熱急冷條件下工作的模具,如采用水冷卻的模具。這類鋼代表性(xìng)的鋼號有,日立金屬公司(sī)的5Mn18Cr10V2鋼、日本大同(tóng)特殊鋼公司的5Mn15Ni5Cr8Mo2V2鋼等。
⒋基體鋼和低碳高速鋼:
基體鋼是降低高(gāo)速鋼的含(hán)碳量,其化學成(chéng)分隻相當於淬火後的高速(sù)鋼(gāng)基體組織(zhī)的成分,該類鋼由於淬(cuì)火後(hòu)過剩碳化物數量少、細小均勻,所以(yǐ)鋼的(de)韌(rèn)性和抗熱疲勞性(xìng)能得(dé)到改善。既(jì)可(kě)以用於熱作模具材料,也可用於製造高性能的冷作模具材(cái)料。代表性的鋼號有美國釩合金鋼公司的VascoMA(5Cr4W3Mo2V)鋼,日本大同(tóng)特(tè)殊鋼株式會社(shè)的DRM1、DRM2、DRM3鋼,日本日立金屬株式會社(shè)的YXR33等。
低碳高速鋼是為了改(gǎi)善高速鋼的韌性和抗疲勞性(xìng)差而研製的,將(jiāng)高速(sù)鋼的含碳量降至0.3%~0.6%(質量(liàng)分數),在降低部分熱硬性和耐磨性的情況下,改善其韌性和可冷熱(rè)疲勞性能。代表(biǎo)性的鋼號有美國ASTM標準鋼號H25(3Cr4W15V)、H26(5W18CrV)、H42(6W6Mo8Cr4V2)鋼等。低碳高速鋼和基體鋼一樣(yàng),其綜合性能較好,既(jì)可以用於熱作模具材料,也可以用於製作高性能的冷作模具。
DC53、SKD11、H13、SKD61、NAK80、S136
⒈中合金高熱強性熱作模具鋼:
一(yī)般是在4Cr3Mo3SiV(H10)和4CrMoSiV1(H13)鋼(gāng)的基(jī)礎上增加W、Mo、Co、Nb等合金元素,提高其高溫性能(néng)。如美國的H10A(3Cr3Mo3Co3V)鋼,瑞典的QRO80(3Cr3Mo2VMn) 、QRO90、HOTVAR、DIEVAR鋼,日本大同特殊鋼的DH31-SUPER、DH31-EX鋼,日本日立金屬的DAC55鋼,德國葛利茲Groditz的1.2367鋼等,該類鋼(gāng)與3Cr2W8V鋼比較具有更高的高(gāo)溫強度和抗回火軟化能力,在生產中使用(yòng)效果良好。
⒉沉澱硬化型熱作模(mó)具鋼:
沉澱硬(yìng)化型熱(rè)作模具鋼含碳量較低,一般在2%(質量分數)左右(yòu),另外含有(yǒu)錠、釩、鉬、鋁等一些沉澱硬化的合金元素,模具淬回火後,組織為板條狀馬氏體,具有良好的韌性和(hé)切削加工性,可以進行型腔加(jiā)工(gōng)。模具在使用過程中,與(yǔ)高(gāo)溫工件接觸,模具表麵被(bèi)工件加熱到鋼的沉澱硬化溫度(500~600℃),使其工作表麵合金碳化物和金屬間化合物析出,模具表麵的硬(yìng)度(dù)可(kě)提高到45~48HRC,從而提高了模具型腔表麵的耐磨性而(ér)心部仍保持原(yuán)有(yǒu)的組織和高韌性,模具的使用壽命得到提高。
沉澱硬化(huà)型熱作模具鋼的代表性鋼號有日本大同特殊鋼公司的DH76(2Cr3Ni3V),日本(běn)日立金屬公(gōng)司的YHD3、YHD26、YHD28。
⒊奧(ào)氏體型熱作(zuò)模具鋼:
奧氏體型熱作模具鋼是為了適應工作溫(wēn)度達7000~800℃熱作(zuò)模具(jù)的需要而研製(zhì)的,因為,一般熱作模(mó)具鋼,當工作(zuò)溫度超過(guò)650℃時,就會(huì)產生回火(huǒ)現象,鋼的熱強性急(jí)劇下降。這類鋼經固溶時效處理後,在700~800℃仍能保持較好的強度,可以用於製造高溫工件條件的模具。缺點是這類鋼導熱(rè)性(xìng)差、熱膨脹係(xì)數大,抗冷熱疲勞性能較差,不適宜用於急熱急冷條件下工作的模具,如采用水冷卻的模具。這類鋼代表性(xìng)的鋼號有,日立金屬公司(sī)的5Mn18Cr10V2鋼、日本大同(tóng)特殊鋼公司的5Mn15Ni5Cr8Mo2V2鋼等。
⒋基體鋼和低碳高速鋼:
基體鋼是降低高(gāo)速鋼的含(hán)碳量,其化學成(chéng)分隻相當於淬火後的高速(sù)鋼(gāng)基體組織(zhī)的成分,該類鋼由於淬(cuì)火後(hòu)過剩碳化物數量少、細小均勻,所以(yǐ)鋼的(de)韌(rèn)性和抗熱疲勞性(xìng)能得(dé)到改善。既(jì)可(kě)以用於熱作模具材料,也可用於製造高性能的冷作模具材(cái)料。代表性的鋼號有美國釩合金鋼公司的VascoMA(5Cr4W3Mo2V)鋼,日本大同(tóng)特(tè)殊鋼株式會社(shè)的DRM1、DRM2、DRM3鋼,日本日立金屬株式會社(shè)的YXR33等。
低碳高速鋼是為了改(gǎi)善高速鋼的韌性和抗疲勞性(xìng)差而研製的,將(jiāng)高速(sù)鋼的含碳量降至0.3%~0.6%(質量(liàng)分數),在降低部分熱硬性和耐磨性的情況下,改善其韌性和可冷熱(rè)疲勞性能。代表(biǎo)性的鋼號有美國ASTM標準鋼號H25(3Cr4W15V)、H26(5W18CrV)、H42(6W6Mo8Cr4V2)鋼等。低碳高速鋼和基體鋼一樣(yàng),其綜合性能較好,既(jì)可以用於熱作模具材料,也可以用於製作高性能的冷作模具。
DC53、SKD11、H13、SKD61、NAK80、S136
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