上海金琪尔特殊钢有限公司X势特点:
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M2高速钢
M2是钼系高速钢,具有碳化物不均匀性小和韧性较高的X点.易于过热,故应严格控制淬火加热温度,对热处理保护要求较严.
M2是钼系高速钢,具有碳化物不均匀性小和韧性较高的X点.易于过热,故应严格控制淬火加热温度,对热处理保护要求较严.由于其硬度和耐磨性好,多用于制造切削较难切削材料的刀具.M2高速钢具有碳化物倾向性较大,故对热处理保护要求较严,适合承受震动和冲击荷载的模具.
出厂硬度:≤255HB
淬硬温度:1220-1240
硬度:≤63
主要用途:
冷锻模、精冲模、粉末压制模等,剪切机模,添加玻纤之塑料模等。适合承受震动和冲击荷载的模具:深拉模具、冲孔模。金属切割锯刃,冷镦和挤出工具等。
碳 C :0.80~0.90(允许偏差:±0.01)
硅 Si:0.20~0.45(允许偏差:±0.05)
锰 Mn:0.15~0.40(允许偏差:+0.04)
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.030
铬 Cr:3.80~4.40(允许偏差:±0.05)
镍 Ni:允许残余含量≤0.30
铜 Cu:允许残余含量≤0.25
钒 V :1.75~2.20(允许偏差:±0.05)
钼 Mo:4.50~5.50(允许偏差:尺寸≤6,±0.05;尺寸>6,±0.10)
钨 W :5.50~6.75(允许偏差:尺寸≤10,±0.10;尺寸>10,±0.20)
注:根据供需双方协议,V的含量可为1.60~2.20
[1]
研究了Ce对M2高速钢凝固组织的影响及其作用机制。发现Ce在高速钢中可减轻W,Mo等合金元素的偏析,使共晶碳化物量减少并细化;Ce主要偏聚在晶界共晶碳化物与奥氏体的界面上,并有部分Ce参与形成含Ce的M2C碳化物;Ce促进共晶碳化物在高温加热时的断网和团球化。
模具钢大致可分为:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类,用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢,按其所制造模具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。由于这类用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢的性能要求也不同。
冷轧模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。冷作模具用钢,按其所制造具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢,碳质量分数在0.80%以上,铬是这类钢的重要合金元素,其质量分数通常不大于5%。但对于一些耐磨性要求很高,淬火后变形很小模具用钢,zui高铬质量分数可达13%,并且为了形成大量碳化物,钢中碳质量分数也很高,zui高可达2.0%~2.3%。冷作模具钢的碳含量较高,其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热轧模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型,包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外,还要承受反复受热和冷却的作用,而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外,还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性,此外还要求具有较高的淬透性,以保证整个截面具有一致的力学性能。对于压铸模用钢,还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹,以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢,碳质量分数在0.30%~0.60%,属于亚共析钢,也有一部分钢由于加入较多的合金元素(如钨、钼、钒等)而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外,还要求具有良好的工艺性,如热处理变形小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
1.冷作模具钢
(1)分为五组:W组、O组、A组、D组、S组。
◆W组即水淬工具钢,有11个钢种,7个碳素工具钢,含碳量从0.7%-1.3%。
◆O组即油淬冷作模具钢(俗称油钢),有4个钢种,含碳量在0.85%-1.55%,
◆A组即空淬中合金冷作模具钢,有9个钢种,含碳量从0.5%-2.25%。
◆D组即高碳高铬冷作模具钢,有7个钢种,含碳量0.9%-2.5%。
◆S组即耐冲击工具钢,有7个钢种,含碳量0.4%-0.6%。
用于冷作模具还有高速钢(HSS组)和X高速钢(SHSS组),钴基硬质合金和钢结硬质合金(HA组),粉末钢和工程陶瓷(PIM组),碳钨工具钢(F组),特殊用途工具钢(L组)。
(2)冷作模具钢的选用
冷作模具钢的主系列是高硬冷作类,主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具,硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具,硬度低于HRC60-62,主要用S类和部份A类和zui普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模,如汽车外型冲压件,主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。
*高速钢和X高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。德荣金属主要是有高的"抗压强度/硬度"比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。
*粉末模具钢有X良的耐磨寿命,硬度不大高HRC60-62,应用相当多。
*碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。
2.热作模具钢
美国热作模具钢分二大类:
(1)热作模具钢和XX热强合金。热作模具由于在有温度的条件下工作,要求材料具有热强性和热耐磨性,为了保证模具的使用寿命模具要冷却,热冷交替模具会出现龟裂,即热疲劳裂纹,所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。
(2)按热强性排列的主系列进行选材:低合金调质模具钢(6G,6F2,6F3)→中铬热作模具钢(H11、H12、H13)→钨热作模具钢(H21,H22)。
非标准的热作模具钢:例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时,可以选择6H1,6H2。
当要求模具以热作耐磨性为主时,可以选择D2,D4→M2,M4→粉末钢。钢结硬质合金、钴基硬质合金的高温耐磨性是很高的,但其热疲劳性(即冷热抗疲劳裂纹)很差,不能在急模具钢冷急热状态下使用。
3.塑料模具钢
美国是zui早在工具钢中列出塑料模具X钢的X,以P来表示为主,共分为五类。
◆渗碳型塑料模具钢:P1,P2,P3,P4,P5,P6。这类钢含碳量很低,主要是美国早期及用挤压成型制模法,要求冷塑性好,有高的挤压性能,成型后表面渗碳淬火提高表面硬度,使用寿命长。芯部X低碳可使淬火时变形量zui小。
◆调质型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成为主体,大多数在预硬状态时使用。
◆中碳合金工具钢用于热固性塑料模。钢号有H13,而L2和S7,O1和A2也有应用。这一类的特点是:
(1)基本属二次硬化金钢,500-600oC时的热强性好。
(2)含铬较高,大气腐蚀性好。
(3)淬透性极好,适用于大模块。
◆不锈钢用于耐蚀性要求高的塑料模,主要钢号有420,414L,440,416。
◆时效钢是经过时效处理而获得高的使用性能。互益金属有两种,一种是P21低碳Ni-A1时效钢;另一类是18Ni马氏体时效钢。后者是用于宇航工业的无碳高纯度、高强度、高韧性的材料。用于力学性能、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求高的塑料模具中。
塑料模具钢的选用
*薄壁的塑料箱体,生产批量在小于10万件时,用P20,P21预硬态(HB250~300),腐蚀性较强时用414L。
*高寿命的普通塑料模,用P6或P20,经渗碳一淬火后硬度在HRC54-58;塑料件不太大时,可用O1,S7。腐蚀性较强时用420。
*非高温的热固性模用P6,P20经渗碳淬火后使用。腐蚀性强用420。
*高温热固性塑料模用H13和S7或渗碳钢P4。这些含铬较高有好的抗回火性和抗高温氧化性