HDC模具钢

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 日本日立HDC材料性能
 
日本标准含W热作模具钢,HDC钢在1140~1150℃高温淬火,并进行回火以后,有P、AS9(砷)、S、Sb(锑)等元素在晶界偏聚,使该钢冲击韧性、断裂韧性值下降,容易出现早期脆性断裂,故只有在400℃以下多次回火,或在680℃以上回火,可予以避免,又能保持红硬性。   
 
HDC模具钢采用低温淬火,模具也不易脆裂。该钢在高温回火以后,增加回火次数和保湿时间,或在500~600℃长时间进行化学热处理,如氮化处理等,都会使晶界杂质元素偏聚加剧。   
 
HDC热挤压模具钢钢为SKS合金工具钢系中的热轧金属模具用钢,在高温下有较高的强度和硬度,抵抗冷热交变的耐疲劳性能好。HDC模具钢广泛用于压铸模具、用于热挤压、热镦模、精锻模具用钢。也适用于制作高温下,高应力但不受冲击负荷的凸模、凹模。可供做同时承受较大的压应力、弯应力和拉应力的模具。
 
HDC材料化学成分
 
碳 C:0.25~0.35   硅 Si<0.40   锰 Mn<0.60   磷 P≤0.030   硫 S≤0.020
 
铬 Cr:2.0~3.0   钒 V:0.3~0.5   钨 W:9.0~10.0
 
HDC热处理工艺
 
  热加工规范 开始温度1100℃,终止温度900℃, 淬火规范 淬火温度800~850℃,硬50HRC。   供货状态及硬度 退火态,硬度≤255HBS。
 
深冷处理
 
  为获得高的硬度和尺寸稳定性,模具在淬火后立即深冷-70至-80℃,保持3-4小时,然后在回火处理,经深冷处理的工具或模具硬度比常规热处理硬度高1-3HRC。形状复杂及尺寸变化较大的零件,深冷处理有生产开裂的危险
 
氮化处理
 
  模具或工件经氮化处理后,表面形成一层具有很高硬度和一定耐腐蚀性的硬化层组织。
 
HDC(HDC)---日本日立高强度热挤庄模具钢 主要成分: C碳 Si硅 Mn锰 Cr铬 Mo钼 V钒 S硫 Ni镍 W钨 Cu铜 (%) 0.3 0.25 0.45 0.25 - 0.04 0.01 - 9.5 - 用 途: 此钢系高强度热作模具钢 ,可用于制造工作温度≥550℃并承受较高的静载荷,而冲击载荷较低的锻造压力机模或热挤压模具。
 
HDC---日本日立高强度热挤压模具钢
 
HDC(JIS:SKD5)用 途: 此钢系高强度热作模具钢 ,可用于制造工作温度≥550℃并承受较高的静载荷,而冲击载荷较低的锻造压力机模或热挤压模具。
 
HDC模具钢材工艺
 
  在模具生产成本中,材料费用一般占10%~20%,而机械加工、热处理、装配和管理费用占80%以上,所以模具材料的工艺性能是影响模具的生产成本和制造难易的主要因素之一。
 
  1. 可加工性
 
  (1)热加工性能,指热塑性、加工温度范围等;
 
  (2)冷加工性能,指切削、磨削、抛光、冷拔等加工性能。
 
  冷作模具钢大多属于过共析钢和莱氏体钢,热加工和冷加工性能都不太好,因此必须严格控制热加工和冷加工的工艺参数,以避免产生缺陷和废品。另一方面,通过提高钢的纯净度,减少有害杂质的含量,改善钢的组织状态,以改善钢的热加工和冷加工性能,从而降低模具的生产成本。
 
  为改善模具钢的冷加工性能,自20世纪30年代开始,研究向模具钢中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或导致模具钢中碳的石墨化的元素,发展了各种易切削模具钢,以进一步改善其切削性能和磨削性能,减少刀具磨料消耗、降低成本。
 
  2. 淬透性和淬硬性   
 
淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火前的原始组织状态;淬硬性则主要取决于钢中的含碳量。对于大部分的冷作模具钢,淬硬性往往是主要的考虑因素之一。对于热作模具钢和塑料模具钢,一般模具尺寸较大,尤其是制造大型模具,其淬透性更为重要。另外,对于形状复杂容易产生热处理变形的各种模具,为了减少淬火变形,往往尽可能采用冷却能力较弱的淬火介质,如空冷、油冷或盐浴冷却,为了得到要求的硬度和淬硬层深度,就需要采用淬透性较好的模具钢。  
 
  3. 淬火温度和热处理变形
 
  为了便于生产,要求模具钢淬火温度范围尽可能放宽一些,特别是当模具采用火焰加热局部淬火时,由于难于准确地测量和控制温度,就要求模具钢有更宽的淬火温度范围。
 
  模具在热处理时,尤其是在淬火过程中,要产生体积变化、形状翘曲、畸变等,为保证模具质量,要求模具钢的热处理变形小,特别是对于形状复杂的精密模具,淬火后难以修整,对于热处理变形程度的要求更为苛刻,应该选用微变形模具钢制造。
 
  4. 氧化、脱碳敏感性
 
  模具在加热过程中,如果发生氧化、脱碳现象,就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低;因此,要求模具钢的氧化、脱碳敏感性好。对于含钼量较高的模具钢,由于氧化、脱碳敏感性强,需采用特种热处理,如真空热处理、可控气氛热处理、盐浴热处理等。