塑料模具鋼淬火及回火組織性能的研究

塑料模具鋼

①部件需要的必要功能特性為了使塑料模具的形成面得到光滑表面，多數(shù)塑料模具鋼將制成的模具磨成鏡面使用。但是在研磨工藝中時(shí)常產(chǎn)生叫做針孔的微小凹坑，使用時(shí)這些小凹坑會(huì)被復(fù)制到成品上。

塑膠模具常用鋼材 （一）c45w中炭鋼 美國標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：aisi1050~1055；日本標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：s50c~s55c德 國標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：1.1730。中炭鋼或45#鋼香港稱為王牌鋼,此鋼材的硬度為： hb170~hb220,價(jià)格便宜,加工容易,在模具上用作模架,頂柱，及一些不重 要的零件上,市場上一般標(biāo)準(zhǔn)模架是采用此種鋼材; （二）40crmnmo7預(yù)硬塑膠模具鋼 美國、日本、新加坡、香港、中國標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)：aisip20，德國及有些 歐洲國家編號(hào)：din：1.2311、1.2378、1.2312。此種鋼是預(yù)硬鋼，一般不適 宜熱處理，但是可以氮化處理，此鋼種的硬度差距也很大，由280hrc~400視 乎那間鋼廠的標(biāo)準(zhǔn)，由于已作預(yù)硬處理，機(jī)械切削也不太困難，所以很合適 做一些中下價(jià)模具的鑲件，有些生

對(duì)塑料模具鋼的要求及熱處理 ☆耐腐蝕、硬度高、易切削加工、高鏡面性。 鋼的熱處理： 1.予硬化型塑料模具鋼的熱處理： ⑴.我國的3cr2mo：相當(dāng)美國的p20，瑞典（assab）的618，德國的40crmnmo7，日本（日立）的 hpm2。 薦的規(guī)范為淬火—840~8800c，油冷， 回火—600~6500c，空冷， 硬度—28~33hrc。 ⑵.美國（aisi、sae）推薦的p20鋼滲碳后的熱處理工藝： 淬火—820~8700c， 回火—150~2600c，空冷， 硬度—58~64hrc（滲碳層表面硬度）。 ⑶.德國40crmnnimo鋼（din2738，相當(dāng)于p20＋ni或sm3cr2nimo）的熱處理特性：淬透性比 sm3cr2mo更高，保證鋼在較大截面上力學(xué)性能 均勻，宜做大截面（＞400mm）的塑料模具。鋼的冶金質(zhì)量、加工性優(yōu)良。拋光性 和電蝕刻性

國產(chǎn)常用塑料模具鋼特性及用途 20#鋼：該鋼屬于低碳碳素鋼，強(qiáng)度低，韌度、塑性和焊接性均好，主 要用于型腔簡單，生產(chǎn)批量較小的塑料模，采用反印法制造模具，然后 經(jīng)滲碳淬火、回火處理，可獲得外表高硬度又耐磨，心部韌性好的模具。 20cr:是我國目前產(chǎn)量最大的幾個(gè)合金結(jié)構(gòu)鋼之一，用途非常廣泛， 比20#鋼有較好的淬透性、中等的強(qiáng)度和韌度，經(jīng)滲碳處理以后，具有 很高的硬度、耐磨性和適當(dāng)?shù)目垢g性，作為塑料模具用鋼的用法同 20#鋼。 45#鋼：該鋼具有較高的強(qiáng)度和較好的切削加工性，經(jīng)適當(dāng)熱處理以后， 可獲得一定的韌度、塑性和耐磨性，材料來源方便，一般經(jīng)調(diào)質(zhì)以后制 造塑料模具，是我國目前塑料模具用鋼最廣泛的一個(gè)鋼種。 40cr:此鋼的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度比相應(yīng)的碳素鋼高20%，并具有良好 的淬透性，良好的切削加工性能，此鋼制造的塑料模具再經(jīng)滲碳或碳一 氮共滲處理后，可以提高其耐磨性和抗

針對(duì)模具鋼的市場需求,采用kr鐵水預(yù)處理→120t轉(zhuǎn)爐冶煉→脫氧合金化→cas精煉→lf精煉→vd真空處理→板坯連鑄→熱裝爐→軋制→鋼板切割→自然冷卻→回火工藝,研制開發(fā)了j30預(yù)硬型塑料模具鋼,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了全面的分析,鋼的化學(xué)成分穩(wěn)定,鋼板表面硬度均勻,ⅰ級(jí)探傷全部合格。

詳細(xì)介紹了塑料模具鋼材的選材要求及目前的國內(nèi)和國外模具廠常用的模具材料種類及使用情況。

為了滿足我國模具工業(yè)對(duì)預(yù)硬化塑料模具鋼的需求,我廠成功開發(fā)了國產(chǎn)sm3cr_2mo、sm3cr2ni1mo鋼大型鋼板、扁鋼和模塊的熱處理工藝、工裝和設(shè)備,在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。本文也為制定該鋼的熱處理工藝和選擇鋼種提供理論依據(jù)。

為了滿足我國模具工業(yè)對(duì)預(yù)硬化塑料模具鋼的需求,我廠成功開發(fā)了國產(chǎn)sm3cr2mo、sm3cr2ni1mo鋼大型鋼板、扁鋼和模塊的熱處理工藝、工裝和設(shè)備,在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。本文也為制定該鋼的熱處理工藝和選擇鋼種提供了理論依據(jù)

銀山型鋼煉鋼廠在4#寬厚板連鑄機(jī)生產(chǎn)一爐熱作模具鋼3cr2mo。經(jīng)檢驗(yàn),鑄坯各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足美國p20cr-mo系模具鋼標(biāo)準(zhǔn),是萊鋼首次開發(fā)成功的塑料模具鋼。

常用材料出廠硬度熱處理硬度 p20hrc29-33 s50chb170-220 px5hrc30-33 45#hb170-220 718hrc30-33 718hhrc33-37 nak80hrc37-41 s136hhrc30-36 2738hrc29-33 2738hhrc30-34 2738hhhrc36-40 2311hrc29-33 鋁青銅hb190-220 鈹銅hrc28-32 高力黃銅hb200-230 冷軋鋼板hb170-220 suj2高頻淬火hrc58-60 skd61hb220-230hrc50-52 2344hb190-210hrc52-54 8407hb170-185hrc52-54 h13hb220-230hrc50-52 cr12hb220-250hrc52-54 s136hb190-220hrc

一勝百assab618hh為真空熔煉的鉻-鎳-鉬合金鋼,出廠前已經(jīng)過淬硬及回火處理。無需熱處理,沒有淬裂和熱處理變形的風(fēng)險(xiǎn),縮短模具制作周期,從而降低模具生產(chǎn)成本;模具易于修正,可以滲氮及火焰淬火表面硬化處理,增進(jìn)模具的邊面硬度及耐磨性;有良好的拋光性和光蝕刻花性能;加工性能良好;高純凈,優(yōu)良

研究了1.2311塑模鋼扁鋼尺寸、終軋溫度、回火溫度等主要工藝參數(shù)對(duì)其軋后硬度、回火硬度及組織均勻性的影響。研究表明,將其終軋溫度控制在850～920℃、風(fēng)冷后硬度為hrc42～52時(shí)可滿足淬硬性要求;回火溫度為620℃時(shí)可滿足以預(yù)硬化狀態(tài)交貨的技術(shù)要求。

介紹了常用塑料模具鋼材的性能要求、類型,闡述了新型塑料模具用鋼的牌號(hào)、主要化學(xué)成分和性能特點(diǎn),說明了應(yīng)用范圍以及如何選用塑料模具鋼材,并對(duì)我國新型塑料模具鋼的發(fā)展進(jìn)行了展望。

概括了常用塑料模具鋼材的性能要求、分類、應(yīng)用狀況,并對(duì)我國新型塑料模具鋼的發(fā)展進(jìn)行了展望。

對(duì)860mm厚非調(diào)質(zhì)預(yù)硬型塑料模具鋼(nqp鋼)大模塊進(jìn)行解剖,測定了模塊截面硬度、碳含量,并對(duì)不同部位的組織進(jìn)行了金相觀察,測定了該鋼的cct曲線。結(jié)果表明:整個(gè)模塊截面碳偏析程度在0.04%～0.06%,碳含量分布規(guī)律與硬度分布規(guī)律一致;cct曲線表明其具備良好的淬透性,在0.015～0.1℃/s的冷速范圍內(nèi)可獲得完全的貝氏體。分析其截面硬度波動(dòng)在±1.5hrc內(nèi)的原因在于此鋼具有較好的貝氏體淬透性,大模塊整個(gè)截面上都獲得了均勻的貝氏體組織,能滿足大截面塑料制品行業(yè)的使用要求。

塑料模具鋼P(yáng)20化學(xué)腐蝕花紋加工性能

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采用jmatpro軟件，研究了一定成分下p20塑料模具鋼的淬火工藝，分析了不同冷卻速度下p20模具鋼的顯微組織以及硬度情況。結(jié)果表明：增大冷卻速度將會(huì)顯著抑制鐵素體、珠光體以及貝氏體的轉(zhuǎn)變，增加馬氏體的轉(zhuǎn)變量。為保證大厚度p20模具鋼心部硬度值，其冷卻速度需大于1℃／s以滿足其技術(shù)要求。

分析了塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件頂桿的工作條件和性能要求，研究了頂桿整體淬火用鋼６５ｍｎｖ的熱處理工藝、組織和力學(xué)、工藝性能，并與目前國內(nèi)常用頂桿用鋼進(jìn)行了比較，同時(shí)探討了６５ｍｎｖ鋼的強(qiáng)韌化機(jī)制。研究結(jié)果表明，６５ｍｎｖ鋼有較高的力學(xué)性能和良好的工藝性能，強(qiáng)度可達(dá)σ０．２＝２０５７．４ｍｐａ，σｂ＝２３４２．７ｍｐａ，沖擊韌性ａｋ＝１０．４４ｊ／ｃｍ２，淬火硬度在ｈｒｃ６２以上，是理想的頂桿整體淬火用鋼。

對(duì)國內(nèi)外常用塑料模具鋼的成份、特點(diǎn)及用途作了簡要介紹,并根據(jù)作者實(shí)際工作過程中遇到的一些問題,給出一些塑料模具鋼在使用中需注意的問題,并對(duì)較廣用途的塑料模具鋼進(jìn)行了銅加速乙酸鹽霧(cass)試驗(yàn)。