渗碳型塑料模具用钢介绍
<p> 渗碳型塑料<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/2519/1.html" title="转到模具制造企业">模具</a>用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形,这类钢在退火态须有高的塑性和低的变形抗力,因此,对这类钢要求有低的或超低的含碳量,为了提高<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/2519/1.html" title="转到模具制造企业">模具</a>的耐磨性,这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理,表面硬度可达58~62HRC。</p><p> 此类钢国外有专用钢种,如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢,以及国内最新研制的冷成形专用钢0Cr4NiMoV(LJ)。现介绍两个典型钢种。</p>
<p> (一)0Cr4NiMoV(LJ)钢</p>
<p> 1.化学成分:表3-3是LJ钢的化学成分。</p>
<p> 表3-3 LJ钢的化学成分(质量分数)(%)</p>
<p> C Mn Si Cr Ni Mo V </p>
<p> ≤0.08 <0.3 <0.2 3.6~4.2 0.3~0.7 0.2~0.6 0.08~0.15 </p>
<p> 该钢含碳量很低,因而塑性优异、变形抗力低。钢中主加元素为铬,辅加元素为镍、钼、钒等,合金元素的主要作用是提高淬透性和渗碳能力,增加渗碳层的硬度和耐磨性以及心部的强韧性。</p>
<p> 2.工艺性能:LJ钢具有良好的锻造性能和热处理工艺性。</p>
<p> 锻造工艺:加热温度1230℃,始锻温度1200℃,终锻温度900℃。</p>
<p> 退火工艺:加热880℃,保温2h,随炉缓冷至(冷速约40℃/h)650℃后出炉空冷,退火硬度100~105HBS,可顺利地进行冷挤压成形。</p>
<p> 固体渗碳工艺:加热930℃×(6~8)h,渗后在850~870℃油淬,再进行200~220℃×2h的低温回火,热处理后表面硬度58~60HRC,心部硬度为27~29HRC,热处理变形微小。LJ钢渗碳速度快,渗层深度比20钢深一倍。</p>
<p> 3.实际应用:LJ钢冷成形性与工业纯铁相近,用冷挤压法成形的<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/2519/1.html" title="转到模具制造企业">模具</a>型腔轮廓清晰、光洁、精度高。LJ钢主要用来替代10、20钢及工业纯铁等冷挤压成形的精密塑料模。由于渗碳淬硬层较深,基体硬度高,不会出现型腔表面塌陷和内壁咬伤现象,使用效果良好。</p>
<p> (二)12CrNi3A钢</p>
<p> 1.化学成分:12CrNi3A钢是传统的中淬透性合金渗碳钢,其成分见表3-4。该钢含碳量较低,加入镍、铬合金元素,以提高钢的淬透性和渗碳层的强韧性,尤其是镍,在产生固溶强化的同时,明显增加钢的塑韧性。与其它冷成形塑料<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/2519/1.html" title="转到模具制造企业">模具</a>钢相比,该钢的冷成形性属于中等。</p>
<p> 表3-4 12CrNi3A钢的化学成分(质量分数) (%)</p>
<p> C Si Mn Cr Ni P、S </p>
<p> 0.09~0.16 0.17~0.37 0.30~0.60 0.60~0.90 2.75~3.25 ≤0.025 </p>
<p> 2.工艺性能:锻造加热温度为1200℃,始锻温度1150℃,终锻温度大于850℃,锻后缓冷,锻后必须软化退火。</p>
<p> 退火工艺:740~760℃加热,保温4~6h后以5~10℃/h的速度缓冷至600℃,再炉冷至室温,退火后的硬度<160HBS,适于冷挤压成形。</p>
<p> 正火工艺:870~900℃加热并保温3~4h后空冷,正火后硬度≤229HBS,切削加工性良好。</p>
<p> 12CrNi3A钢采用气体渗碳工艺时,加热温度为900~920℃保温6~7h,可获得0.9~1.0mm的渗碳层,渗碳后预冷至800~850℃直接油淬或空冷,淬火后表层硬度可达56~62HRC,心部硬度为250~380HBS,变形微小。</p>
<p> 3.实际应用:12CrNi3A钢主要用于冷挤压成形的形状复杂的浅型腔塑料模具。也可用来制造大、中型切削加工成形的塑料模具,为了改善切削加工性,模坯须经正火处理。 <A href="http://www.mechnet.com.cn" >【MechNet】</a></p>
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