❶ DC53模具钢的基本性能
DC53是在SKD11(Crl2MoV)基础上改进的冷作模具钢,常规热处理条件下,残余奥氏体几乎全部分解,一般可省略深冷处理,在较强硬度下仍可保持较高的韧性。 一实验设计
DC53经1040℃ 淬火和520~530℃高温回火后,硬度HRC可达62~63,韧性为Crl2MoV的两倍,是目前常用的冷作模具钢中最高的,且切削性、磨削性较好,电加工变质层残余应力小,残余奥氏体极少,碳化物细小并分布均匀。 因模具受力情况较复杂,有些模具工作零件需具备一些特殊的力学性能,若按标准的热处理工艺往往无法达到理想的工作性能要求,需通过热处理对硬度、韧性和耐磨性等基本特性作适当调整,以达到模具最佳工作状态.淬火温度和回火温度则是热处理的主要工艺参数,本文着重研究DC53的回火特性。 二实验设计
实验中,对DC53热处理规范略作一些变化,适当调整了淬火温度,回火温度取6档,即100℃ ,200℃ ,300℃ ,400℃ ,500℃ ,600℃。100℃回火选用101-2型干燥箱进行加热,其余采用SX-25-12型箱式电阻炉加热,每个回火温度取两个试样。 硬度测试选用金属洛氏硬度试验,在常温下进行,采用HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计。 冲击试验采用10mm×10mm×55mm无缺口试样,在JB30B冲击试验机上进行,冲击能量为0.3 KN.m或0.15 KN.m。 实验结果与分析
⒈硬度值 对每个试样各取3个不同位置点测硬度,得出各回火温度下的硬度值,综合各试样的硬度值,DC53在100~500℃回火时,硬度值变化并不大;在400℃中温回火时硬度略高,标准热处理回火后的硬度峰值一般在520℃左右;在600℃ 高温回火后,硬度大幅下降,平均HRC硬度值仅为52.4,故回火温度不宜太高。 ⒉冲击韧性 回火后,磨去试样表面的氧化脱碳层,测出不同回火温度下各试样的冲击值,综合各试样的冲击值,DC53在200℃回火时,平均冲击值达到60 J/cm2以上.在500℃回火时,冲击韧性较差,表现出一定的高温回火脆性.600℃以上回火冲击韧性很好,但硬度大为下降,达不到使用要求. 实验结果表明,DC53总体回火稳定性较好,在一定回火温度范围内,硬度和冲击值变化不大;在400~500℃回火时韧性大幅度下降,出现回火脆性现象;在600℃回火时,试样的韧性很高,冲击值达到85 J/cm2,但硬度大幅下降.在生产中,对于一些硬度、耐磨性要求不太高而韧性要求较高的冷作模具可采用高温回火;对硬度要求较高,同时又要具有较高韧性的冷作模具,宜采用200℃左右的低温回火.其他回火温度下的硬度和冲击值可采用合适的计算方法(如插值法、函数逼近等)预测,再用实验验证.淬火态试样中碳化物呈断续细带状分布,200℃回火后碳化物呈均匀分布,且组织内几乎不存在大块状碳化物,故韧性较好.从断口形貌看,200℃回火组织断口的解理台阶远少于淬火态试样,5000倍金相中的断口有一些小而浅的韧窝,显示其有一定的韧性.回火后,残余奥氏体转变较充分,碳化物细小并分布均匀,使韧性增加. 结论
⒈适当调整淬火温度后,DC53在200℃回火时硬度和冲击韧性都较高;在400~500℃ 回火时硬度较高,韧性大幅度下降;在600℃ 回火时冲击韧性很高,硬度显著下降. ⒉形状复杂的精密冲模、修整模、冷轧辊轮等工模具宜采用低温回火工艺,以使模具工作零件获得高硬度、高韧性、耐磨性好、强度高,可有效延长模具寿命,防止过度磨损、变形、开裂等早期失效现象. ⒊受冲击载荷较大的复杂模具可采用低淬高回工艺,以得到较高的冲击韧性,防止模具产生脆性断裂现象
❷ Cr12模具钢淬火后为何会失去磁性
还是残奥太多。 残余奥氏体含量太多,硬度偏低,耐用性也较差。 Cr12材料的模具涨缩控制,主要是控制残奥和马氏体的比例。 奥氏体、珠光体、马氏体这三者密度依次减小,比容依次增大。 淬火后,一方面是珠光体变为残余奥氏体造成的体积减小;另一方面是珠光体变为马氏体造成的体积增大。 如果残奥多,则前者大于后者,表现在宏观就是模具的缩小。 淬火后进行冷处理;适当降低淬火加热温度;增加回火次数;适当提高回火温度;淬火介质内通某种频率的超声波等或可解决(改善)。 在若干年前,这种控制模具涨缩的方法是一种很常用又很高深的技术手段,其中有很多有趣的现象值得研究和玩味。现在由于电火花机床的大量采用,已经无人过问,相信终会失传。 [] 查看原帖>>
❸ 请教,有关渗碳淬火残留奥氏体跟马氏体的级别控制!
实际生产中,残奥多的主要原因就是碳势过高所致。加上你说的马氏体的等级也在6级,说明加热温度过高。改善方法:1降低加热温度2降低碳势3稍微提升回火温度(不要超过180℃)4深冷处理5二次淬火工艺。
20CrMnTi渗碳温度一般控制在860左右,然后降低温度到840淬火。碳势控制在0.9-1.0就可以!理论的东西这里不多做解释,提供你实际的解决办法!希望对楼主有用。
❹ 冲压模具材料DC53含碳量是多少
冲压模具材料DC53含碳是1.0%的中碳钢,俗称叫Cr8Mo2VSi,具有很好的耐磨性和抗崩裂性能。 DC53原本是日本大同模具钢品种,由于市场知名度极高,依然成为行业代名词。
DC53是高强度高韧性冷作模具钢。DC53含碳量中等,有效避免高碳高铬型冷作模具钢的碳化物聚集,在常规热处理条件下,残余奥氏体几乎全部分解,一般可省略深冷处理,在较强硬度下仍可保持较高的韧性。它克服了SKD11高温回火硬度和韧性不足的弱点,将在通用及精密模具领域全面取代SKD11。
但劣质DC53也许不具备这些性能。梳理发现,市场上存在的DC53有4个等级,国产DC53每公斤价格从三十几元元至六十几元。
1) 废钢翻新的“国标”DC53;
2) 废钢翻新的“电渣”DC53;
3) 国标电炉DC53;
4) 国标电渣DC53,也许没有第二家;
劣质DC53是什么材质?有什么风险。
劣质DC53,一般采用废钢翻新方式炼钢。主要合金成分,看似和优质DC53一样,而且价格也比较诱人,推销人员吹嘘得也很好,然后你就抵抗不住诱惑。
买回来使用后却发现,模具容易崩裂,模具使用寿命短,模具频繁维修。由此你就断定,DC53不适合冲压不锈钢。你从此开始尝试,不同的模具钢型号。虽然尝试多种模具钢, 冤枉钱钱花了不少,人弄得筋疲力尽,可问题依然没有解决。劣质DC53,主要表现为:
1) DC53模具钢杂质多,抗冲击韧性差,模具刀口容易崩裂;
2)耐磨性差,模具容易塌陷或磨损;
3)非金属夹杂多,线割加工性能差,经常发生线割不了的现象;
4) 硬度偏差大,切削加工性能差,钻孔、攻牙不顺畅;
5)模具冲头容易崩裂掉块,产品容易起毛刺,冲头使用寿命减短;
6)模具维修频率高,生产效率低下,劳民伤财;
❺ 模具钢材料SKD11最高热处理硬度是多少
模具钢材料SKD11最高热处理硬度是255HBS。
SKD11是高耐磨韧性通用冷作模具钢、高碳高铬合金工具钢和真空脱气精炼钢,钢质纯净,具有淬透性好、淬火变形量小的良好淬硬性。该钢经球化退火软化处理,可加工性良好,碳化物颗粒细小均匀,无须担心淬火开裂强化元素钼、钒的持殊加入。
其化学成分为:
Si硅 ≤0.40
Mn锰 ≤0.60
P磷≤0.030
S硫≤0.030
Cr铬 11.0-13.0
Mo钼 0.80-1.20
Ni镍≤0.50
V钒 0.20-0.50
Cu铜≤0.25。
❻ 渗碳淬火如何通过工艺控制残余奥氏(斯)体的含量
残奥的控制在工艺上主要注意这几点:
1:调整好强渗与扩散的时间比例。使得表层碳含量得以降低,降低过冷奥氏体的稳定性。
2:扩散的碳势设定的可以低一些,为了降低残奥可以设定在0.75-0.8
3:降低淬火温度,使得析出一部分碳化物,降低碳含量。降低过冷奥氏体的稳定性
4:延长淬火保温时间,同样是使得一部分的碳和一些合金元素析出,降低过冷奥氏体的稳定性。
5:采用渗碳后缓冷,再加热淬火工艺,可以降低残奥,同时细化了组织。
6:采用冷处理,使得未转化的残奥继续转变为M
❼ 冷作模具是如何选材的
冷作模具钢
对冷作模具材料的主要性能要求是:良好的耐磨性,足够的强度和韧性,高的疲劳寿命,良好的抗擦伤和咬合性能以及良好的工艺性能。
九十年代以前,国内常用的冷作模具钢有:碳素工具钢T1OA,合金工具钢9SiCr、9Mn2V、CrWMn、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、5CrW2Si;高速工具钢 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2;轴承钢GCr15;弹簧钢60Si2Mn,渗碳钢20Cr、12CrNi3A;不锈钢3Crl3等。其中用量最大的是 C r12、Cr12MoV、T10A、CrWMn、9SiCr、9Mn2V、GCr15、60Si2Mn和 W18Cr4V。
为满足生产要求,国内先后研究开发了一系列新型冷作模具钢。
1、低合金冷作模具钢
国内开发的低合金冷作模具钢中,有7CrSiMnMoV(代号CH)、
6CrMnNiMoVSi(代号GD)、 6CrMnNiMoVWSi(DS)、CrNiWMoV等。这些钢的淬透性好,淬火温度较低,热处理变形小,价格低,具有较好的强度和韧性的配合,适用于制造精度复杂模具。
7CrSiMnMoV,代号CH,在820~1000℃淬火,可获得HRC60以上的硬度,是一种空淬微变形钢,可以火焰加热空冷淬硬。该钢的耐磨性尽管比Cr12MoV差,但比9Mn2V和T10A好;抗弯强度、抗压强度和冲击韧性都优于Cr12MoV和9Mn2V;热处理后的变形量和常用的Cr12MoV、Cr2Mn2SiWMoV、Cr4W2MoV等钢相当。 CH钢具有良好的强韧性和良好的工艺性,可用于代替T10A、9Mn2V、CrWMn、GCr15、Cr12MoV等制造对强韧性要求较高的冷作模具,如冲孔凸模、中薄钢板(2~5mm厚)的修边落料模等。由于该钢可以采用火焰加热空冷淬硬,所以也用于制造要求表面火焰淬火的部分汽车模具。 6CrMnNiMoVSi,代号GD,较CH钢增加了0.85%左右的Ni,进一步强韧化了基体。该钢的淬火温度范围较宽,淬透性好,也可火焰加热空冷淬火,具有良好的强韧性。当用于制造易崩及断裂的冷冲模具时,模具寿命较高。
2、高强韧耐磨钢
Cr12系列冷作模具钢是较广泛采用的钢种系列,具有良好的淬透性和耐磨性,但共晶碳化物偏析较严重,韧性较差,淬火后异常变形较大。为弥补此类钢的性能缺陷,国内先后开发了一些高强韧耐磨钢,如7 Cr7Mo2V2Si(代号 L D)、Cr8WmoV3Si(代号 ER5)、9 Cr6W3Mo2V2 (代号 GM)、Cr8MoV2Ti、80Cr7Mo3W2V等。与 Cr12、Cr12MoV相比,此类钢的碳和铬的含量较低,改善了碳化物不均性,提高了韧性;适当增加了 W、Mo、V等合金元素的含量,从而增强了二次硬化能力,提高了耐磨性。所以,此类钢在具有良好的强韧性的同时,还有优良的耐磨性和较好的综合性能,主要用于制造承受应力较大、要求高强韧性和耐磨损的各类冷作模具。
7Cr7Mo2V2Si,代号LD,最初是针对冷镦模具而研制的。其碳含量低于 G.Steven推荐的'平衡碳'规律,使钢在具有高硬度的同时,又具有较好的韧性;加入Cr、Mo、V元素,有利于二次硬化,保证钢具有较高的硬度、强度和良好的耐磨性;加入一定量的 Si,以强化基体,提高回火稳定性。LD钢常用的热处理工艺是1100~1150℃ 淬火,530~570℃ 回火,回火后硬度 HRC57~63。1100℃淬火后的组织为细针马氏体十残留奥氏体十剩余碳化物,晶粒度10.5级。 l100℃ 淬火、570℃回火后的组织为回火马氏体十残余碳化物。 LD钢已被广泛应用于制造冷锻、冷冲、冷压、冷弯等承受冲击、弯曲应力较大,又要求耐磨损的各类冷作模具。
Cr8MoWV3Si,代号 ER5,在具有较高强韧性的同时,又具有突出好的耐磨性。该钢在回火过程中弥散析出的特殊碳化物,是 ER5比 Crl2系钢具有更高强韧性和耐磨性的重要原因。ER5钢适用于制造承受冲击力较大,冲击速度较高的精密冷冲,重载冷冲以及要求高耐磨的其他冷作模具。
9Cr6W3Mo2V2,代号GM,也是以提高耐磨性为主要目的而研制的高耐磨冷作模具钢。该钢通过 Cr、 W、Mo、V等碳化物形成元素的合理配比,并根据'平衡碳'规律配碳,使钢具有最佳的二次硬化能力及抗磨损能力,同时又保持了较高的强韧性和良好的冷热加工性能,适用于制造冲裁、冷挤、冷锻、冷剪、高强度螺栓滚丝轮等精密、高耐磨冷作模具。
❽ 冷作模具钢有什么性能要求
冷作模具钢是指使金属在冷态下变形或成形所使用的模具钢。最常用的专用冷作模具钢是Crl2型钢,其含碳量为1.45%~2.30%,含铬量为11%~13%。
由于冷作模具多为常温下工作,材料的塑性变形抗力大,模具的工作应力大,工作条件苛刻,综合起来这类模具性能上一般要求高的硬度和耐磨性、足够的强度、适当的韧性。
因此,冷作模具钢通常在成分上以高碳为主,以满足高硬度和高耐磨性的需要。如果为了提高模具抗冲击能力,需增加韧性时,可选用中碳钢,这时可借用热作模具钢来代替。在冷作模具钢中加入合金元素时,主要是为了提高淬透性和耐磨性,对于耐磨性要求高的模具,多采用加入碳化物形成元素,例如Cr、Mo、W、V等元素的多元合金钢。
从钢材类别考虑,冷作模具钢多为过共析钢和莱氏体钢,一般属于工具钢范畴。
冷作模具钢性能要求:
1、冷作模具钢的使用性能
1)较高的耐磨性
冷作模具在工作时,表面与坯料之间产生许多次摩擦,模具在这种情况下必须仍能保持较低的表面粗糙度值和较高的尺寸精度,以防止早期失效。
由于模具材料的硬度和组织是影响模具耐磨性能的重要因素,因此为了提高冷作模具的抗磨性能,通常要求模具硬度高于加工件硬度30%~50%,材料的组织为回火马氏体或下贝氏体,其上分布均匀、细小的颗粒状碳化物。要达到此目的,钢中的碳的质量分数一般都在0.60%以上。
2)较高的强度和韧性
模具的强度是指模具零件在工作过程中抵抗变形和断裂的能力。强度指标是冷作模具设计和材料选择的重要依据,主要包括拉伸屈服点、压缩屈服点等。屈服点是衡量模具零件塑性变形抗力的指标,也是最常用的强度指标。为了获得高的强度,在模具制造过程中,要模具材料的韧性,要根据模具工作条件来决定,对于强烈冲击载荷的模具,如冷作模具的凸模、冷镦模具等,因受冲击载荷较大,需要高的韧性。对于一般工作条件下的冷作模具,通常受到的是小能量多次冲击载荷的作用,模具的失效形式是疲劳断裂,因此模具不必具有过高的冲击韧度值。
3)较强的抗咬合性
咬合抗力实际就是对发生“冷焊”的抵抗能力。通常在干摩擦条件下,把被试验模具钢试样,与具有咬合倾向的材料(如奥氏体钢),进行恒速对偶摩擦运动,以一定速度逐渐增大载荷,此时转矩也相应增大。当载荷加大到某一临界值时,转矩突然急剧增大,这意味着发生咬合,这一载荷称为“咬合临界载荷”。临界载荷越高,标志着咬合抗力越强。
4)受热软化能力
受热软化能力反映了冷作模具钢在承载时温升对硬度、变形抗力及耐磨性的影响。表征冷作模具钢受热软化抗力的指标主要有软化温度(℃)和二次硬化硬度(HRC)。
2、冷作模具钢的工艺性能要求
冷作模具钢的工艺性能,直接关系到模具的制造周期及制造成本。对冷作模具钢的工艺性能要求,主要有锻造工艺性、切削工艺性、热处理工艺性等。
1)锻造工艺性
锻造不仅减少了模具材料的机械加工余量,节约钢材,而且改善模具材料的内部缺陷,如碳化物偏析、减少有害杂质、改善钢的组织状态等。
为了获得良好的锻造质量,对可锻性的要求是热锻变形抗力低、塑性好、锻造温度范围宽,锻裂、冷裂及析出网状碳化物倾向小。
2)切削工艺性
磨损小以及加工后模具表面光洁。冷作模具钢主要属于过共析钢和莱氏体钢,大多数切削加工都较困难,为了获得良好的切削加工性,需要正确进行热处理,对于表面质量要求较高的模具可选用含S、Ca等元素的易切削模具钢。
3)热处理工艺性
热处理工艺性主要包括:淬透性、淬硬性、耐回火性、过热敏感性、氧化脱碳倾向、淬火变形和开裂倾向等。
❾ 残余奥氏体有国家标准吗
都有的,渗碳工件氮化工件,正火件都有残余奥氏体等级的评定,
❿ 关于怎样控制残余奥氏体
主要是不明白加热温度,保温时间为什会影响残奥?不是应该在冷却时决定么