牌號對照
JIS 日本 ( 日 立 大 同 ) ASSAB瑞典 AISI美國 DIN德國 BOHLER奧地利
SKS538 S-136 420ESR 1.2083 M310
化學成分
元素 C Si Mn Cr P S
含量(%) 0.38 0.8 0.5 13.6 <0.03 <0.03
優點
S136是具有優良的耐蝕性的塑膠模具鋼,具有卓越的生產特性,而且更有下列優點:
較低的維護費用:
S136模具鋼經過長期使用後,模穴表面仍然維持原先的光滑狀態。模具在潮濕的環境下操作或儲存時,不需要特別的保護。
較低的生產成本:
模具不因冷卻水的影響而腐蝕,由於有一定的冷卻循環,可增加模具壽命。上列的好處,結合S136的高耐蝕性,提供瞭低維護費用和高壽命的模具,達到最佳的經濟效益。同時S136經過電渣重熔(ESR)精煉,具備純凈而細微的組織,使模具具有很好的綜合機械性能,高的拋光性能。
用途:
S136能使用與所有的模具,由於其特殊的性質材料,更加適合特殊環境的應用和需求。
耐腐蝕、耐應變:
對使用有腐蝕性的PVC醋酸鹽類(ACETATES0)等註塑原料或模具必須在潮濕的環境下工作及儲存時,S136能抵抗水蒸氣、弱有機酸、硝酸鹽、碳酸鹽等的腐蝕作用,經由S136制成的模具,若在潮濕的環境中操作,或在正常狀態下使用腐蝕性的塑膠材料,均不會生銹而被污染。若回火至250℃而且拋光成鏡面狀態時,特別能顯示優良的耐腐蝕性。
耐磨性:
使用摩擦較大的註塑材料(包含射出成型模)或要求模具有較長的工作時間,如電子零件、舍棄式的餐刀具、器皿等。
高光潔度的表面:
生產光學產品,如照相機、太陽鏡、化學機器、註射器、分析機器及塑膠制品等。
物理性質
材料在淬硬後,硬度回火至50HRC,在室溫及高溫下的數據。
溫度℃ 20 200 400
密度Kf/m³ 7850 7800 7700
彈性系數N/mm² 216*10³ 211*10³ 191*10³
熱膨脹系數自20℃起 — 11*10­­_6 11.4*10_6
熱傳導系數W/m℃ 16.5 21.5 23.5
比熱J/Kg℃ 461 — -
抗拉強度
試驗材料為直徑25mm的圓棒,經過1025℃淬火及二次回火,在不同硬度下的結果,如表示:
硬度HRC 55 50 45
抗拉強度N/mm² 2051 1782 1430
0.2%硬度N/mm² 1610 1460 1280
斷面收縮率(%) 26 29 40
伸長率(%) 8 10 12
焊接
通常工具鋼應盡可能避免焊接,因為容易開裂。若做好焊接前的準備工作,如在焊接部位預熱,則較容易成功,焊接後必須立即采取下列步驟:
1, 消除應力—材料在軟性退火狀態下焊接時,必須做應力消除。
2, 回火—材料在淬—回火狀態下焊接時,必須做回火處理。
熱處理
退火:
在保護狀態下,加熱至780℃然後在爐中以每小時10℃的速度,冷卻至650℃,然後再於空氣中冷卻。
應力消除:
經過粗加工後,必須加熱至650℃,均熱2小時,緩慢冷卻至500℃,然後於空氣中冷卻。
淬硬
預熱溫度:600—850℃
淬火溫度:980—1050℃
溫度(℃) 保持時間(min) 回火前硬度(HRC)
980 40 52±2
1025 30 56±2
1050 20 57±2
1100
S136的熱處理:
⒈軟性退火
在保護狀態下,加熱至780℃均溫後,於爐中以每小時10℃的速度,冷卻至650℃,接著再置於空氣中冷卻。
⒉應力去除
經過粗加工後,必須加熱至650℃,均溫2小時後,緩慢冷卻至500℃,然後置於空氣中冷卻。
⒊淬火
預熱溫度:600-850℃
淬火溫度(奧氏體化溫度):1020-1050℃
常用溫度:1030℃
溫度℃ 保溫時間(分鐘) 回火前硬度(HRC)
1020 30 56±2
1050 30 57±2
保溫時間=當鋼材的表面及中心達到一致的淬火溫度後,才開始計算在爐中的保溫時間。淬火時必須保護,以避免脫碳及氧化⒋冷卻介質
♦油
♦流動粒子爐或鹽浴爐250-550℃分級淬火,然後冷卻於高速空氣中。
♦高速氣體/真空爐中具有足夠正壓的氣體力求模具達到最適當的特性,在模具的變形程度可接受的條件下,冷速越快越好。於真空爐中熱處理時推薦使用4-5bar的氣壓。鋼材冷卻至50-70℃(120-160°F)應立即回火。⒌回火參照回火曲線圖按所需硬度值選擇回火溫度。回火兩次,每次回火後,必須冷卻到室溫,最低的回火溫度為180℃(適用於小件)。保溫時間至少兩小時。註1:建議250℃回火以求韌性、硬度及抗腐蝕性的最好組合。註2:應避免選用過高的奧氏體化溫度與過低的回火溫度<250℃的組合,避免模具產生太大的應力。
S136的尺寸變形:淬火及回火時的溫度、不同種類的爐具及淬冷介質、會影響模具尺寸的改變。模具的尺寸與幾何形狀也同樣重要。模具在加工時應預留加工量以彌補熱處理後的尺寸變形。在粗加工與半精加工之間建議預留0.15%作為S136的加工預留指標。
S136的光蝕刻花:
S136的低雜質含量,非常適合光蝕刻花。因為S136的優良抗腐蝕性,所以必須采用特別的光蝕刻花程序。這特性亦已廣泛被光蝕刻花公司熟悉。
S136的拋光:淬火及回火的S136具備優良的拋光性。但拋光技巧與其他ASSAB鋼材比較有點不同,主要的原則是,在細磨和拋光時采取多道手續,不要在很粗糙的表面進行拋光。但拋光時,上一道拋光手續所遺留的刮痕被除去後,就必須立即停止繼續拋光。
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