① DC53的基本性能
❃撫順特鋼DC53材料介紹
撫順特鋼DC53
撫順特鋼DC53模具鋼是對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼。克服了SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點,韌性是SKD11的2倍。用DC53製造的工具很少出現裂紋和開裂,大大提高了使用壽命。
❃撫順特鋼DC53對應牌號
中國:Cr8Mo2Vsiv 奧地利:K340 日本:DC53 美國:A8 瑞典:ASSAB88
❃撫順特鋼DC53特性
(1)被切削性,被研磨性皆比SKD11優秀,加工工具壽命較長,加工工時數較省。
(2)淬火硬化能比SKD11高,改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。
(3)能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。
(4)表面硬化處理後表面硬度比SKD11高,可提高模具性能。
(5)預熱及後熱溫度均比SKD11低,修補焊接作業較簡便。
❃撫順特鋼DC53用途
1.沖栽模具、冷作成型模具、冷拉模具
2.線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模
3.高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭
② 做冷軋輥用(GCr15,Cr12,Cr12Mo1V1)哪種材料好一些3種材料有什麼不同碎火有什麼要求
GCr15 GCr15現貨 GCr15期貨 特價供應GCr15
GCr15 GB/T18254-2002
規格 5.5-280
GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火後具有高而均勻的硬度、
良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等,切削性能一般,焊接性能差,對形成白點敏感性能大,
有回火脆性。
規格 5.5~300 材質 GCr15
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軸承鋼
GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加回火後具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等,切削性能一般,焊接性能差,對形成白點敏感性能大,有回火脆性。
化學成分/元素含量(%)
C:0.95-1.05 Mn:0.20-0.40 Si:0.15-0.35 S:<=0.020 P:<=0.027 Cr:1.30-1.65
其熱處理制度為:鋼棒退火,鋼絲退火或830-840度油淬。
熱處理工藝參數:
1.普通退火:790-810度加熱,爐冷至650度後,空冷——HB170-207
2.等溫退火:790-810度加熱,710-720度等溫,空冷——HB207-229
3.正 火:900-920度加熱,空冷——HB270-390
4.高溫回火:650-700度加熱,空冷——HB229-285
5.淬 火:860度加熱,油淬——HRC62-66
6.低溫回火:150-170度回火,空冷——HRC61-66
7.碳氮共滲:820-830度共滲1.5-3小時,油淬,-60度至-70度深冷處理 +150度至+160回火,空冷——HRC≈67
軸承鋼是主要用來製造滾動軸承的零件。如滾珠、滾柱和軸承套圈等。它們在工作時承受著高的集中交變載荷,由於滾珠與軸承套圈之間的接觸面積小,在高速轉動的同時還有滑動,會產生很大的摩擦。因此滾動軸承鋼應具有高的硬度、耐磨性和疲勞強度,對鋼的金相組織、化學成分要求是十分嚴格的,否則會顯著縮短軸承的使用壽命。一般滾動軸承鋼的含碳量較高,在0.95~1.1%范圍內,並加入某些合金元素,如鉻、錳等。多以球化退火交貨,在使用前需進行淬火(約840℃)和低溫回火 (150℃)。 (1)生產製造方法:對軸承鋼的冶煉質量要求很高,需要嚴格控制硫、磷和非金屬夾雜物的含量和分布,因為非金屬夾雜物的含量和分布對軸承鋼的壽命影響很大。夾雜物量愈高,壽命就越短。為了改善冶煉質量,近來已採用電爐冶煉並經電渣重熔,亦可採用真空冶煉,真空自耗精煉等新工藝來提高軸承鋼的質量。 (2)用途:除做滾珠、軸承套圈等外,有時也用來製造工具,如沖模、量具。 6.化學成分 國標、冶標、日本標准中主要鋼號的化學成分見表6—7—24。 表6-7-24 有關標准中主要鋼號的化學成分指標 標准號 鋼號 化 學 成 分 % C Si Mn P S Cr Mo Ni GB/T3086 -82 9Cr18 0.90- 1.00 <0.80 <0.80 <0.035 <0.030 17.00- 19.00 GB/T3203 -82 G20 CrMo 0.17- 0.23 0.20- 0.35 0.65- 0.95 <0.030 <0.030 0.35- 0.65 0.08- 0.15 YB(T)1 -91 GCr15 0.95- 1.05 0.15- 0.35 0.25- 0.45 <0.025 <0.025 1.40- 1.65 <0.30 JISG4805 -90(96) SVJI 0.95- 1.10 0.15- 0.35 <0.50 <0.025 <0.025 0.90- 1.20 <0.25 品名 中國 美國 日本 德國 英國 法國 前蘇聯 國際標准化組織 GB AST JIS DIN, DINEN BS,BSEN NP,NPEN TOCL ISO630 牌號 牌號 牌號 牌號 牌號 牌號 牌號 牌號 軸承鋼 GCr9 51100 SUJ1 GCr15 52100 SUJ2 100Cr6 100Cr6 wx15 1 9Cr18Mo 440C SUS440C Z100CD17 Cr12Mo1V1(D2) Cr12Mo1V1(D2)現貨 Cr12Mo1V1(D2)期貨 特價供應Cr12Mo1V1(D2)
合金工具鋼熱軋扁鋼
Cr12Mo1V1 (D2) CJX-Z112-2005 CJX-Z003-2006 Q/CB53-92 及補充規定
屬萊氏體鋼,具有很高的淬透性,淬硬性,耐磨性,高溫抗氧化性能好,淬火和拋光後抗銹蝕能力好,熱處理變形小,宜製造各種要求高精度,長壽命的冷作模具,道具和量具.
規格 寬度 80-150 200-320 321-455 456-550 >550
可提供圓鋼方鋼。鍛件
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工具鋼
Cr12Mo1V1合金工具鋼
產品名稱:
Cr12Mo1V1合金工具鋼
材 質:
Cr12Mo1V1
合金工具鋼
合金工具鋼:Cr12Mo1V1
標准:GB/T 1299-1985
●特性及適用范圍:
冷作模具鋼,是引進美國的D2鋼。成分、性能與Cr12MoV鋼相似,用途相同,可代替使用。
●化學成份:
碳 C :1.40~1.60
硅 Si:≤0.60
錳 Mn:≤0.60
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
鉻 Cr:11.50~13.00
鎳 Ni:允許殘余含量≤0.25
銅 Cu:允許殘余含量≤0.30
釩 V :≤1.00
鉬 Mo:0.70~1.20
●力學性能:
硬度 :退火,≤255HB,壓痕直徑≥3.8mm;淬火,≥59HRC
●熱處理規范及金相組織:
熱處理規范:淬火,820±15℃預熱,1000±6℃(鹽浴)或1010±6℃(爐控氣氛)加熱,保溫10~20min,空冷,200±6℃回火。
●交貨狀態:鋼材以退火狀態交貨。
Cr2 Cr2圓鋼 Cr2鋼材 特殊鋼材Cr2
ф10~500
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工具鋼
Cr2鋼的化學成分
C 0.95-1.1
Cr 1.3-1.65
Si %26
Mn 0.40
Cr2鋼與碳素工具鋼相比添加了一定數量的Cr,同時Cr2鋼在成分上和滾珠軸承
鋼GCr15相當。因此。其淬透性、硬度和耐磨性都較碳素工具高鋼,耐磨性和接
觸疲勞強度也高。該鋼在熱處理淬、回火時尺寸變化也不大。由於具備了這些特
點,因此Cr2鋼廣泛用於量具如樣板、卡板、樣套、量規、塊規、環規、螺紋塞
規和樣柱等,也可以用於製造拉絲模貨冷鐓模等冷作模具。Cr2鋼還可以用於低
速的刀具切削不太硬的材料。此外Cr2鋼還可以用於冷軋輥等工件。
這里三種材料的說明,您可以比較一下,希望可以幫到您!
③ DC53熱處理後高溫回火硬度可以達到多少度DC53模具鋼常用於哪些地方021-57628507
DC53經1040℃ 淬火和520~530℃高溫回火後,硬度HRC可達62~63。用途:沖栽模具、冷作成型模具、冷拉模具、成型軋輥、沖頭、線切割加工的精密沖裁、各種用途沖壓模、難加工材料的塑性變形用具。
④ 請問模具鋼材CR12與CR12MO1V1與CR12MOV這三種材料是一樣的嗎
Cr12、Cr12Mo1V1和Cr12MoV都屬於國標冷作模具鋼,執行標准:GB/T 1299-2016
Cr12、Cr12Mo1V1和Cr12MoV這三種材料是完全不一樣的材料。
化學成分不用:
Cr12主要化學成分:碳C:2.0-2.3 鉻Cr:11.5-13
Cr12Mo1V1主要化學成分:碳C:1.4-1.6 鉻Cr:11-13 鉬Mo:0.7-1.2 釩V:0.5-1.1
Cr12MoV主要化學成分:碳C:1.45-1.7 鉻Cr:11-12.5 鉬Mo:0.4-0.6 釩V:0.15-0.3
性能及使用用途不同:
Cr12鋼是一種應用廣泛的冷作模具鋼,高碳、高鉻類型萊氏體鋼,具有較好的淬透性和良好的耐磨性。主要用作承受沖擊負荷較小,要求高耐磨的冷沖模及沖頭、冷切剪刀、鑽套、量規、拉絲模、壓印模、搓絲板、拉延模和螺紋滾模等。
Cr12Mo1V1是國際上較廣泛應用的高碳高鉻冷作模具鋼,屬萊氏體鋼,具有高的淬透性、淬硬性和高的耐磨性;高溫抗氧化性能好,淬火和拋光後抗銹蝕能力好,熱處理變形小。宜製造各種高精度、長壽命的冷作模具、刃具和量具,例如:形狀復雜的沖孔凹模、冷擠壓模、滾絲輪、搓絲輪、冷剪切刀和精密量具等.
Cr12MoV鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強度均比Cr12高。形狀復雜、工作條件繁重下的各種冷沖模具和工具,如沖孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板 深拉伸模、圓鋸、標准工具和量規、螺紋滾模等。
熱處理工藝不同:
⑤ DC53鋼有什麼特性用途
DC53是日本大同特殊鋼對SKD11進行改良的新型冷作模具鋼,其技術規范載於日本工業標准(JIS)G4404。它克服了SKD11高溫回火硬度和韌性不足的弱點,將在通用及精密模具領域全面取代SKD11的高強韌性通用冷作模具鋼。
DC53常規熱處理條件下,殘余奧氏體幾乎全部分解,一般可省略深冷處理,在較強硬度下仍可保持較高的韌性。
實驗設計:
一、DC53經1040℃淬火和520~530℃高溫回火後,硬度HRC可達62~63,是目前常用的冷作模具鋼中最高的,且切削性、磨削性較好,電加工變質層殘余應力小,殘余奧氏體極少,碳化物細小並分布均勻。
因模具受力情況較復雜,有些模具工作零件需具備一些特殊的力學性能,若按標準的熱處理工藝往往無法達到理想的工作性能要求,需通過熱處理對硬度、韌性和耐磨性等基本特性作適當調整,以達到模具最佳工作狀態。淬火溫度和回火溫度則是熱處理的主要工藝參數,本文著重研究DC53的回火特性。
二、實驗中,對DC53熱處理規范略作一些變化,適當調整了淬火溫度,回火溫度取6檔,即100℃,200℃,300℃,400℃,500℃,600℃。100℃回火選用101-2型乾燥箱進行加熱,其餘採用SX-25-12型箱式電阻爐加熱,每個回火溫度取兩個試樣。
硬度測試選用金屬洛氏硬度試驗,在常溫下進行,採用HBRVU-187.5型布洛維光學硬度計。
沖擊試驗採用10mm×10mm×55mm無缺口試樣,在JB30B沖擊試驗機上進行,沖擊能量為0.3KN.m或0.15KN.m。
結果分析:
1、硬度值
對每個試樣各取3個不同位置點測硬度,得出各回火溫度下的硬度值,綜合各試樣的硬度值,DC53在100~500℃回火時,硬度值變化並不大;在400℃中溫回火時硬度略高,標准熱處理回火後的硬度峰值一般在520℃左右;在600℃高溫回火後,硬度大幅下降,平均HRC硬度值僅為52。4,故回火溫度不宜太高。
2、沖擊韌性
回火後,磨去試樣表面的氧化脫碳層,測出不同回火溫度下各試樣的沖擊值,綜合各試樣的沖擊值,DC53在200℃回火時,平均沖擊值達到60J/cm2以上。在500℃回火時,沖擊韌性較差,表現出一定的高溫回火性。600℃以上回火沖擊韌性很好,但硬度大為下降,達不到使用要求。
實驗結果表明,DC53總體回火穩定性較好,在一定回火溫度范圍內,硬度和沖擊值變化不大;在400~500℃回火時韌性大幅度下降,出現回火脆性現象;在600℃回火時,試樣的韌性很高,沖擊值達到85J/cm2,但硬度大幅下降。在生產中,對於一些硬度、耐磨性要求不太高而韌性要求較高的冷作模具可採用高溫回火;對硬度要求較高,同時又要具有較高韌性的冷作模具,宜採用200℃左右的低溫回火。其他回火溫度下的硬度和沖擊值可採用合適的計算方法(如插值法、函數逼近等)預測,再用實驗驗證。淬火態試樣中碳化物呈斷續細帶狀分布,200℃回火後碳化物呈均勻分布,且組織內幾乎不存在大塊狀碳化物,故韌性較好。從斷口形貌看,200℃回火組織斷口的解理台階遠少於淬火態試樣,5000倍金相中的斷口有一些小而淺的韌窩,顯示其有一定的韌性。回火後,殘余奧氏體轉變較充分,碳化物細小並分布均勻,使韌性增加。
結論:
1、適當調整淬火溫度後,DC53在200℃回火時硬度和沖擊韌性都較高;在400~500℃回火時硬度較高,韌性大幅度下降;在600℃回火時沖擊韌性很高,硬度顯著下降。
2、形狀復雜的精密沖模、修整模、冷軋輥輪等工模具宜採用低溫回火工藝,以使模具工作零件獲得高硬度、高韌性、耐磨性好、強度高,可有效延長模具壽命,防止過度磨損、變形、開裂等早期失效現象。
3、受沖擊載荷較大的復雜模具可採用低淬高回工藝,以得到較高的沖擊韌性,防止模具產生脆性斷裂現象。
DC53鋼主要特性:
(1)被切削性,被研磨性良好。被切削性,被研磨性皆比SKD11優秀,所以加工工具壽命較長,加工工時數較省。
(2)在熱處理上之優點淬火硬化能比SKD11高,所以可改善真空熱處理時硬度不足之缺陷。
(3)在線切割加工上之優點藉高溫回火可減輕殘留應力及消除殘留沃斯田鐵,能防止線切割加工產生龜裂、變形之困擾。
(4)在表面硬化處理上之優點表面硬化處理後表面硬度比SKD11高,因此可提高模具性能。
(5)在修補焊接作業上之優點由於預熱及後熱溫度均比SKD11低,所以修補焊接作業較簡便。特點:通用冷作模具鋼,高硬度,高韌性DC53模具鋼。
DC53鋼主要用途:
1、高溫回火後可達HRC63,有利於線切割加工的精密沖裁模及各種用途沖壓模。
2、難加工材料的塑性變形用工具。
3、冷鍛、深拉和搓絲用模。
4、高速沖裁沖頭、不銹鋼板沖頭。
⑥ 誰能為我介紹一下高端模具鋼材對質量有什麼具體要求
模具在現代製造業中佔有日益重要的地們,特別是汽車和電器製造業中70%以上的零件採用模具製造加工。但目前我國高質量的模具大量依賴進口,分析其主要原因,不在於我們的優質鋼煉鋼水平,而是沒有認識到整個模具鋼質量的提高是一個系統控制過程。除冶金質量外,製造過程中的鍛壓加工、預備熱處理、機械加工和最終熱處理都將影響模具的內部組織和應力狀態,從而決定模具的最終使用性能。據羅百輝介紹,在模具的製造過程中,模具的使用壽命和製成的精度、質量、表面性能,除與模具的設計、製造精度以及機床和操作等條件有關外,與模具材料及其熱處理工藝也有密切關系。據有關的統計表明,模具的早期失效因材料選擇不當和內部缺陷引起的約佔10%左右,由熱處理不當引起的約佔50%左右,因此正確選擇具有優良質量的模具鋼材並進行正確的熱處理,具有十分重要意義。模具鋼的特性主要包括使用性能、工藝性能和冶金質量等三個方面。
1、模具鋼在工作性能方面的要求
①硬度
模具在工作時受力狀態是復雜的,如熱作模具通常在交換的溫度場下承受交變應力作用,因此它應具有良好的抗軟化或塑性變形狀態的能力,在長期工作環境下仍能保持模具的形狀和尺寸精度。硬度是模具鋼的生要性能之一。對冷作模具的硬度一般選擇在58HRC以上,而熱作模具尤其是要求高的抗熱疲勞性能的模具,通常硬度在45HRC左右。對普通使用的塑料模具,一般硬度要求在35HRC左右。
②強度與韌性
零件在成形使模具承受著巨大的的沖擊、扭曲等負荷,尤其是現代高速沖壓、高速精密鍛造和液態成形等技術以及一次成形技術的發展,模具承受著更大的負荷,往往由於鋼材的強度和韌度不夠,造成型腔邊緣或局部塌陷、崩刃或斷裂而早期失效,因此模具熱處理後應具有較高的硬度和韌度。
③耐磨性
零件成形時材料與模具型腔表面發生相對運動,使型腔表面產生了磨損,從而使得模具的尺寸精度、形狀和表面的粗糙度發生變化而失效。磨損是一種復雜的過程,影響因素很多,除取決於作用於模具的外界條件外,還在很大程度上取決於採用鋼材的化學成分不均勻性、組織狀態、力學性能等。
④疲勞性能
模具工作時承受著機械沖擊和熱沖擊的交變應力,熱作模具在工作的過程中,熱交變應力更明顯地導致模具熱裂。受應力和溫度梯度的影響而引起裂紋,往往是在型腔表面形成淺而細的裂紋,它的迅速傳播和擴展導致模具失效。另外,鋼的化學成分及組織的不均勻,鋼中存在的冶金缺陷如非金屬夾雜物,氣孔、顯微裂紋等均可導致鋼的疲勞強度降低,因為在交變應力的作用下,首先在這些薄弱地區產生疲勞裂紋並發展為疲勞破壞。
⑤粘著性
工模具零件的表面由於兩金屬原子相互摭用或單相擴散的作用,往往會有一些被加工金屬粘附著,尤其是一些切削、剪切工具和沖壓工具的表面會產生粘附或結疤現象,這會影響刃口的鋒利程度和局部組織、化學成分的改變,使刃口部分崩裂或粘附金屬的脫落劃傷模具,使工件表面粗糙。因此良好的抗粘著性也是很重要的。
⑥拋光和蝕刻性能
隨著模具,特別是塑料模具的廣泛使用,低的表面粗糙度值(有時甚至是鏡面的程度)已經十分性必要,低的表面粗糙度值影響到模具的壽命和生產效率及製品的質量。高的表面質量可以減輕腐蝕(特別是局部點狀腐蝕);減小開裂的危險,拋光鋼材的化學成分、組織結構、硬度及碳化物分布必須均勻。大碳化物尤其是他們偏析並成帶狀時,對表面拋光性極為有害。特別重要的是,鋼中不能含有沒有發生變形的大的氧化物夾雜或偏析,因而必須嚴格控制冶煉和脫氧工藝。真空電弧重熔、電渣重熔效果良好,這種工藝目前已成為高級塑料模具鋼的主要生產方式。即使是簡單的真空脫氣也有助於消除大的氧化物夾雜,這些冶煉工藝不僅能降低氧化物的含量,而且能使氧化物更細小、均勻,同時控制冶煉和脫氧過程,還可以改變夾雜物類型,使之軟化並具有較好的塑韌性而提高拋光性能。
鋼材中任何未閉合的空洞都會影響其拋光性能,因而熱加工中壓合疏鬆等冶金缺陷並保持組織的緻密是十分必要的,這可以通過現代化的成形加工技術來實現。例如反復鐓拔技術、旋轉鍛造技術、高溫等靜壓制等可細化原始鑄態組織,樹枝晶內空隙。電渣重熔、真空電弧重熔精煉工藝,對鋼材均勻性也十分有利。由熱處理或表面硬化而引起的缺陷,應盡量避免導致硬度不均勻的脫碳。這些措施加上合理的成分設計及控制,就能生產出鏡面加工性優異的鋼。
此外,還應根據模具的工作條件和環境的差異,考慮所用模具鋼應具有良好的熱導性、抗腐蝕性、抗氧化性和導磁性等。
2、模具鋼在工藝性能方面的要求
①可加工性
鋼材的可加工性主要包括被切削加工性和冷熱塑性變形兩種,它取決於鋼的化學成分、熱處理後的組織和冶金生產的內部質量,近些年來,為了改善鋼的可加工性,在一些鋼中加入易切削元素或改變鋼中的夾雜物的分布狀態,從而提高模具鋼的表面質量和減少模具的磨損。在熱加工時,對一些高碳高合金的模具鋼,特別是改善碳化物的形態和分布、晶粒大小和奧氏體合金化程度十分重要。
除了應具有良好的可加工性外,還要有良好的電加工性以及壓印翻模加工性等。
②淬透性和淬硬性
模具對這兩種性能的要求根據工作條件不同是各有側重的,對於要求整個截面的硬度均勻性高的模具如錘鍛模用鋼,則其具有高的淬透性更顯重要,而對只要求有高硬度的小型模具,如沖裁落料模具鋼,則更偏重於高淬硬性。
③熱處理變形性
模具零件在熱處理時,要求變形小,各個方向要有相近的變化,且組織穩定。淬火變形小,除與淬火溫度]時間和冷卻介質等因素有關外,它主要取決於鋼的成分均勻、冶金質量和組織穩定性。
④脫碳敏感性
模具鋼在鍛造、退火或淬火時,在無保護氣氛下加熱,其表面會產生氧化脫碳等缺陷,從而使模具在耐用度下降。脫碳除了與熱處理工藝、設備有關外,就材料本身而言,主要取決於鋼的化學成分、特別是碳含量,在含有較高的硅、鉬等元素時,也會加劇脫碳。
此外,應根據模具的使用條件,應考慮模具的鏡面拋光性、磨削性和電化學性等性能。
3、模具鋼在冶金質量方面的要求
高的冶金質量才能發揮鋼的基體本特性,模具鋼的內部冶金質量與它的基本性能有同等的重要意義,在研究性能的同時,必須研究冶金質量影響因素。一般較常遇到模具鋼的內外質量問題有以下幾個方面:
①化學成分的均勻性
模具鋼通常是含有多元素的合金鋼,鋼在錠模具中從液態凝固時,由於選分結晶的緣故,鋼液中各種元素在凝固的結構中分布不均勻而形成偏析,這種化學成分的偏析將造成組織和性能的差異,它是影響鋼材質量的重要因素之一。降低鋼的偏析度,可以有效地提高鋼的性能。近些年來,國內外很多冶金廠都在致力研究生產成分均勻、組織細化的鋼材。
②有害元素的含量
硫和磷在鋼凝固過程中形成磷化物和硫化物而在晶界沉澱,因而產生晶間脆性,使鋼的塑性降低,過高的S、P含量,會使鋼錠在軋制時易產生裂紋,而且會大大降低鋼的力學性能。日本的松田幸紀等研究了S、P含量對含W(Cr)5%熱作模具鋼(H13)的韌性和熱疲勞性能影響結果表明,如將W(S、P)的含量從0.025%和0.010%降到W(P)0.005%和W(S)0.001%時,其熱疲勞裂紋的長度和數量將減少一半。日立金屬公司將SKD61鋼中的W(P)含量從0.03%降到0.001%時,可使鋼45HRC時的沖擊韌度由39.2J/cm2提高到127.5 J/cm2。此外,降低鋼中的S、P含量還可以有效地提高鋼的等向性。
③鋼中的非金屬夾雜物
質量良好的鋼材不僅化學成分要符合技術標準的規定,並且鋼中的非金屬夾雜物的含量要盡可能地少,因為非金屬夾雜物在鋼中所佔的體積雖然很小,但對鋼材的性能影響卻很大。減少鋼中的非金屬夾雜物是煉鋼的主要任務之一。通常所指的鋼中的非金屬夾雜物,主要是指鐵及其他合金元素與氧、硫、氮等作用所形成的化合物,如FeO、MnO、Al2O3、SiO2、FeS、MnS、AlN、VN等,以及在煉鋼和澆注時帶入的耐火材料,後者的成分也主要是Si、Al、Fe、Cr、Ca、Mg等的氧化物。鋼中的非金屬夾雜物就其來源,可以分為內在夾雜物和外來夾雜物,仙在的夾雜物是鋼在液態及凝固過程中形成的化合物。
鋼中的非金屬夾雜物在基本種意義上呆以看成是一定尺寸的裂紋,它破壞了金屬的連續性,引起應力集中,在外界應力的作用下,裂紋延伸很容易發展擴大而導致性能降低。塑性夾雜物的存在,隨著鍛軋過程延展變形,致使鋼材產生各向異性。同時夾雜物拋光過程中的剝落,提高了模具的表面粗糙度。因此,對於大型和重要的模具來說,提高鋼的純凈度是十分重要的。
4、白點
白點是熱軋鋼坯和大型鍛件中比較常見的缺陷,是鋼的內部破裂的一種。白點的存在對鋼的性能有極為不利的影響,這種影響主要表現在使鋼的力學性能降低,熱處理時使鍛件淬火開裂,或使用時發展成更為嚴重的破壞事故,所以在任何情況下,都不能使用有白點的鍛件。不同的鋼對白點的敏感程度是不同的,一般認為容易發生白點的鋼有鉻鋼、鉻鉬鋼、錳鋼、錳鉬鋼、鉻鎳鉬鋼、鉻鎢鋼等。其中以含W(C)大於0.30%、W(Cr)大於1%、W(Ni)大地2.5%的馬氏體鉻鎳鋼及鉻鎳鉬鋼等對白點的敏感性最大。白點的形成原因是鋼中的氫的脫溶析出聚集,在鋼的縱斷面上形成的銀亮白色粗晶狀的圓形或橢圓形的斑點。它往往使鍛件和坯材的內部產生裂紋。模具鋼5CrNiMo、5CrMnMo等最容易發生白點,若增加碳化物元素Cr、Mo和V後可以降低白點的敏感性。這類鋼在生產中一定要注意脫氣和加強大鍛件的鍛後緩冷或去氫退火。
5、氧含量
對模具鋼一般都未規定鋼中的允許的氣體含量。隨著氧含量的增加,氧化物的顆粒和數量都隨之增加,鋼的疲勞性能降低,熱裂紋也容易產生。有人曾對4Cr5MoSiV1鋼進行過試驗,氧含量最好不超過1.5*10-5,哪日本山陽特殊鋼公司規定高純凈度鋼氧含量不大於1.0*10-5。因此,近年來,為了提高模具的製造質量。國內外的模具鋼逐漸在向低氧含量的方向發展。
6、碳化物的不均勻度
碳化物是絕大多數模具鋼的必需組分,除可溶於奧氏體的碳化物外,還會有部分不能溶於奧氏體的殘留碳化物。碳化物的尺寸、形態、分布對模具鋼的使用性能等有十分重要的影響。關於碳化物的尺寸、形狀和分布是與鋼的冶煉方法、鋼錠的凝固條件以及熱加工變形條件等有關。過共析鋼的碳化物可能在晶界形成風狀碳化物或是在加工變形中碳化物被拉長而形成帶狀碳化物或者二者兼有,萊氏體模具鋼中,存在一次碳化物和二次碳化物,在熱變形的過程中,網狀的共晶碳化物大多可以破碎,碳化物先沿變形方向延伸,產生帶狀,隨著變形程度的增加,碳化物變得均勻、細小。碳化物的不均勻性對淬火變形、開裂、鋼材的力學性能的影響較大。
7、偏析
偏析即鋼的成分與組織不均勻性的表現,這是在模具鋼的低倍組織的檢驗中常存在的一種缺陷。是鋼錠在凝固過程中形成的,與鋼的化學成分和澆注溫度等有關。一般分為樹枝狀的偏析、方形偏析、點狀偏析等。由於樹枝狀的偏析的存在,使負然各個不同的方向的力學性能表現出明顯的差異。方形偏析是由於鑄錠結晶時,在柱狀晶的末端與錠心等軸晶區間,聚集了較多的雜質和孔隙而形成的。嚴重的方形偏析,對鋼材的質量的影響是顯著的,特別是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影響模具鋼力學性能的等向性外,對模具的拋光性能也有一定的影響。因此,國外相關的標准中有嚴格的規定。
8、疏鬆
疏鬆是鋼的不緻密性的表現。疏鬆多數出現在鋼錠的上部及中部,在這些地方因為集中了較多的雜質和氣體造成的。由於疏鬆缺陷的存在,降低了鋼的強度和韌性,也嚴重地影響了加工後的表面的粗糙度,在一般的模具鋼中的影響不是特別大,但如冷軋輥、大型的模塊、沖頭和塑料成形模具零件等都有較嚴格的要求。如深型腔的鍛模和沖頭要求疏鬆不超過1級或2級,用於表盤或透光件等的塑料模具用鋼,要求疏鬆不超過1級。