DIEVAR/8418模具鋼材用途成分含量DIEVAR進口模具鋼的化學(xué)成分:
UDDEHOLM UHB | ASSAB | AISI | DIN | 主要化學(xué)成分(%) |
C | Si | Mn | Cr | Mo | V |
DIEVAR | 8418 | --- | --- | 0.35 | 1.00 | 0.75 | 5.00 | 2.30 | 0.80 |
DIEVAR進口模具鋼簡介
DIEVAR是一種含鉻、鉬、釩的高性能熱作模具鋼,其具有很好的抗熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、塑性變形的性能。DIEVAR具有以下特點: 極佳的韌性合延展性且各項同性 優(yōu)良的抗回火軟化性能 優(yōu)良的高溫強度 極佳的淬透性 優(yōu)良的熱處理尺寸穩(wěn)定性和鍍覆性能。
模具壽命的提高
DIEVAR是UDDEHOLM發(fā)展的一種優(yōu)質(zhì)熱作模具鋼,其采用了最新的生產(chǎn)及精煉技術(shù),由此使得DIEVAR作為最新發(fā)展的壓鑄模具鋼而具備優(yōu)良的康熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、塑性變形的性能。這些獨特的性能使其成為壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼的最佳選擇。在沖切過程中,模具必須具備一定的韌性。當(dāng)沖切厚的板材和鋼帶時,模具沖切刃口會承受很高的拉應(yīng)力,所以要求模具必須具有很高的韌性才不至于開裂。被加工件厚度越厚對模具韌性要求就越高,此時就必須選用高韌性且耐沖擊的模具材料,同時還必須具有良好的耐磨性以保證合理經(jīng)濟的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)。
DIEVAR進口模具鋼的熱加工應(yīng)用
熱龜裂是一種在壓鑄及熱鍛行業(yè)中十分普遍的失效機理。DIEVAR極佳的延展性使其具有最佳的抗熱龜裂性能,另外DIEVAR出眾的韌性和淬透性進一步提高了抗熱龜裂性能,如果熱沖擊開裂不是模具失效的主要因素則可以將模具硬度適當(dāng)提高( 2HRC)。 由于DIEVAR增強了抵抗模具主要失效機理(如:熱疲勞、龜裂、熱磨損、塑性變形)的能力,因此其顯著提高了模具壽命并獲得更佳的模具經(jīng)濟效益。 DIEVAR是用于壓鑄、熱鍛、熱擠壓行業(yè)中高性能要求模具鋼的最佳選擇。
壓鑄模具
熱擠壓模具
熱鍛模具
物理性能(在室溫及高溫的數(shù)據(jù))
溫度(℃) | 20 | 400 | 600 |
密度(Kg/m3) | 7800 | 7700 | 7600 |
彈性模量(N/mm2) | 210000 | 180000 | 145000 |
熱膨脹系數(shù)(/℃由20℃起) | --- | 12.7×10-6 | 13.3×10-6 |
熱傳導(dǎo)率(W/m℃) | --- | 31 | 32 |
DIEVAR進口模具鋼的熱處理
⑴軟性退火
將鋼材于保護氣氛中加熱至850℃。均熱后,于爐中以每小時10℃之速度冷卻至600℃后空冷。
⑵應(yīng)力消除
鋼材經(jīng)粗加工后,若需要消除加工殘余應(yīng)力,則需將鋼材加熱至650℃,保溫2小時,再于爐中緩冷至500℃后空冷。
⑶硬化
預(yù)熱溫度:600~900℃ 通常至少分二階段預(yù)熱。第一階段在600-650℃,第二階段在820-850℃。 奧氏體化溫度:1000-1030℃
溫度℃ | 保溫時間min | 回火前硬度 |
1000 1025 | 30 50 | 52±2HRC 55±2HRC |
保溫時間=鋼材中心部位達到奧氏體化溫度后所需保持時間
鋼材在淬火過程中必須加以保護以避免氧化及脫碳。
⑷淬火
通常,淬冷速度應(yīng)該越快越好。加快淬火速度將有利于模具性能的提高,尤其在提高模具韌性及抗熱沖擊開裂性能方面。當(dāng)然在提高淬火速度的同時也應(yīng)防止模具因此造成的過度變形和開裂。
淬火介質(zhì) 使用淬冷介質(zhì)可以使鋼材獲得完全硬化的顯微組織。
淬火介質(zhì)推薦 ●高速循環(huán)氣體或空氣 ●真空冷卻(高速及足夠的正壓氣體)。若需控制淬火變形和防止淬火開裂,建議模具在淬冷至320~450℃區(qū)間時恒溫片刻然后繼續(xù)淬冷。 ●在450~550℃的鹽浴爐或流動粒子爐中分級淬火。 ●在180~220℃的鹽浴爐或流動粒子爐中分級淬火。 ●約80℃溫油 注意:當(dāng)鋼材整體溫度冷至50-70℃時,應(yīng)立即回火。
⑸回火
根據(jù)所需硬度,選擇適當(dāng)?shù)幕鼗饻囟?。壓鑄模具至少回火3次,熱鍛、熱擠模具至少回火二次,每次回火后必須冷卻至室溫,每次回火至少保溫2小時。 應(yīng)避免在500~550℃之間回火,以避免回火脆性。
⑹硬化及回火后的尺寸改變
模具在硬化及回火過程中受熱應(yīng)力及組織轉(zhuǎn)變應(yīng)力的影響會產(chǎn)生扭曲變形。模具若加工余量預(yù)留不足將使其在熱處理過程中淬火速度較正常建議速度減緩。為預(yù)測正常淬火下模具最大的變形量,通常推薦在硬化處理之前,模具在粗加工和半精加工工序之間做應(yīng)力消除處理。應(yīng)力消除后的DIEVAR模具建議至少預(yù)留0.3%的加工與量以滿足模具在快速淬冷時有足夠的變形余量。
DIEVAR進口模具鋼的氮化及碳氮共滲
氮化及碳氮共滲可提高模具表層硬度增強其耐磨性、抗侵蝕性和防止早期龜裂的產(chǎn)生。DIEVAR可通過離子爐,可控氣氛爐,流態(tài)爐鹽爐進行氮化及碳氮共滲。氮化溫度應(yīng)低于先前最高回火溫度約25-50℃。另外,不適當(dāng)?shù)牡幚硪矔鹉>咝牟坑捕群蛷姸认陆担约澳>叱叽绻罡淖兊炔涣己蠊?在氮化及碳氮共滲過程中,可能會產(chǎn)生一層被稱之為"白層"的脆性化合物層。白層因其很脆而且開裂或破碎。通常必須避免"白層"的形成。DIEVAR經(jīng)510℃氨氣氮化或480℃離子氮化后都能獲得約1000HV0.2的表層硬度。通常離子氮化因其氮氏濃度更易控制而受到推薦。當(dāng)然,嚴(yán)格控制的氣體氮化也能獲得同樣的效果。DIEVAR經(jīng)在580℃的氣體或鹽爐碳氮共滲后的表層硬度約900HV0.2。
方法 | 時間 | 深度 | 硬度 HV0.2 |
毫米 | 吋 |
離子氮化 | 10 | 0.16 | 0.0063 | 1000 |
軟氮化 氣體(580) 鹽浴(580) | 2 | 0.13 | 0.0051 | 900 |
1 | 0.08 | 0.0031 |
硬氮化(510) | 10 | 0.16 | 0.0063 | 1000 |
30 | 0.22 | 0.0087 |
氮化層深度=表面至硬度較基體高50HV0.2處之距離。
DIEVAR進口模具鋼的電火花加工
模具經(jīng)電火花加工后,表面覆蓋著熔化在凝固層(白層)和未回火之再硬化層。兩者都很脆且對模具十分有害。
模具進電火花加工后,必須采用
機械研磨或油石打磨的方式將白層全部去除。模具經(jīng)靜電火花加工后,應(yīng)選用低于先前最高回火溫度約25℃之回火溫度在回火一次。
DIEVAR進口模具鋼的焊補
如能適當(dāng)注意焊補區(qū)域前期準(zhǔn)備、焊條選擇、模具預(yù)熱、模具冷卻速度控制以及焊后及時熱處理等因素,DIEVAR模具經(jīng)悍補后將會得到令人滿意的結(jié)果。下列表格中概括總結(jié)了幾個十分重要的焊補工藝參數(shù)。
焊補方法 | TIG氬弧焊 | MMA電弧焊 |
預(yù)熱溫度 | 325~375℃ | 325~375℃ |
焊補材料 | QRO90氬焊條 | QRO90電焊條 |
最高焊接溫度 | 475℃ | 475℃ |
焊后冷卻 | 首二小時10~20℃/h,然后空冷 |
焊補后硬度 | 50~55HRC | 50~55HRC |
焊補后熱處理 已硬化狀態(tài) 退火狀態(tài) | 以低于原回火溫度25的溫度回火 在850℃保護氣氛中退火,再以每小時10℃爐冷至600℃后空冷 |
*為防止模具焊補開裂,模具在焊補過程中須整體加熱并恒溫在預(yù)熱溫度范圍內(nèi)