冷作模具鋼Cr12MoV簡介
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德國標準 | 材料號 | 1.2344 | 對 | 美國 | 瑞典 | 日本 | 中國 |
鋼號 | 4Cr5MoV1Si | H13 | 8407 | SKD61 | H13 |
國內執行標準:GB1299─2000特性:
萊氏體高炭高鉻鋼,具有高的耐磨性、好的韌性、最佳的刃口保持性和回火穩定性,在特殊熱處理後可進行氮化處理。
主要用途:
重負載切削工具(模具及沖頭),下料和沖切工模具,木工工模具,剪切薄料的剪刀片,加工螺紋工模具,深拉及冷擠壓工模具,沖壓模、搓絲模、陶瓷及制藥行業沖壓工具,冷軋輥(工作輥)量具量機,塑料行業要求耐磨性極好的小型模具。
化學成份:(平均值%)
C Si Mn Cr Mo V
1,55 0,25 0,35 11,80 0,50 0,25
鍛 造:
始鍛溫度:1050℃終鍛溫度:850℃;電渣錠料坯500℃左右進爐預熱,3小時後采用四段加熱法:即緩慢升溫,100℃為一級,保溫10分鐘,在相變的溫度下保溫至850℃、後快速升溫至1050℃。具體加熱時間視材料截面尺寸大小定;對模塊先鐓後拔,鍛造比≥2.5。鍛造中應註意組織走向和變形量、比例;電爐退火或保溫材料中緩冷。
熱處理:
軟化退火:
800-850℃,以10-20℃/小時隨爐慢冷至大約500℃,繼續空冷。退火後硬度:最大250HB。
應力消除:
此鋼在機加工中極易產生應力,熱處理時會引起變形和開裂,這將嚴重影響下道工序,因此對切削量大和形狀復雜的工件,在熱處理前先在600-700℃進行去應力退火,隨爐慢冷,意在消除因廣泛加工或者復雜形狀所引起的應力。中性氣體中保持1-2小時。
機械加工:
| 高速鋼刀具 | 硬質合金刀具 | ||
切削速度 | 進給量 | 切削速度 | 進給量 | |
車削 | 12-20 | 0.08-0.12 0.05-0.35 | 35-90 | 0.3-1.0 |
銑削(帶柄銑刀) |
6-10 | 毫米/分 |
25-50 | 毫米/分 |
銑削(片銑刀) | 8-12 | 20-30 | 40-80 | 40-60 |
硬質合金牌號:車削P10-P30高速鋼牌號:鏜削3343 |
淬火前多次預熱:
由於導熱不均勻和工件截面形狀不同,若快速加熱到淬火溫度,則會明顯發生熱膨脹,應力將導致工件變形甚至開裂。因此模具在加熱到淬火溫度前必須經過多次預熱400-650-900℃,並保溫一定時間,升溫時間按每mm1分鐘計;
淬火:奧氏體轉化
為使合金元素充分溶入奧氏體中去,淬火溫度和時間必須充分,但不能太高、太長。這樣容易使機械性能下降,變形加大;故1020-1040℃為佳,復雜形狀/氣,簡單形狀/吹風,油冷或鹽浴(220-250℃或500-550℃)完全加熱後,按工件mm/分鐘,保持15-30分鐘,可得硬度:約60-62HRC。
電爐軟化退火(℃) | 冷卻方式 | 硬度HB |
830-860 | 隨爐 | ≤250 |
淬火(℃) | 冷卻介質 | 硬 度HRC |
1050-1080 | 500-550(℃) | 61 |
回火(℃) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 525 | 550 | 600 |
硬度(HRC) | 63 | 61 | 58 | 58 | 58 | 60 | 56 | 50 |
淬火後立即回火,不然在淬火過程中產生的熱應力和組織應力,很容易造成模具變形、開裂;最好回火三次,緩慢加熱至回火溫度:工件厚度每1mm—分鐘,至少2小時。然後空冷回火後平均硬度值請參見回火曲線。某些情況下,我們建議降低回火溫度而增加保持時間。對於某些要求硬度保持良好的用途中,我們建議氮化處理。
冰冷處理
熱處理後,高合金鋼內部組織一般仍有少量殘餘奧氏體,經過一段時間後部分奧氏體會轉變成馬氏體,引起模具的微量變形及產生部分組織應力,這對特殊模具是不允許的,所以可采用淬火後迅速進行冰冷處理(-80℃以下),減少殘餘奧氏體含量,然後在及格進行回火。
表面處理:
氮化:
通過這樣處理可以使基礎材料的最小硬度達到大約60HRC。如果要求最高的尺寸穩定性,回火溫度至少應與隨後的氮化溫度一樣。氮化處理後,建議在300℃消除應力。如果要進行鹽浴氮化,我們建議提高淬火溫度(1060℃--1080℃),然後回火兩次。第一次520℃,第二次比第一次回火溫度低30-50℃,然後氮化浴,即擴散滲氮,在570℃進行,保持時間:30分鐘,以便達到0.03mm厚度的氮化效果。
物理性能:
密度-----------------------------20℃ ------------------- 7,70 kg/dm3
導熱性--------------------------20℃ ------------------- 20,0 W/(m.k)
比熱-----------------------------20℃ ------------------- 460 J/(Kg.k)
電阻率--------------------------20℃ -------------------0,65Ohm.mm2/m
彈性模量-----------------------20℃ -------------------210×10³N/mm2
熱膨脹系數:
20℃ and…℃, 10-6 m/(mk)
100℃200℃300℃400℃500℃600℃
10,5 11,0 11,0 11,5 12,0 12,0
其它例鍍鉻、焊接、磨床加工、電火化加工等參照有關標準
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