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1、钢材特性︰
8407模具钢是铬、钼、钒合金工具钢,其优点如下:
— 优良的耐热冲击和抗龟裂能力
— 高温强度高
— 不论大小尺寸,韧性及延展性高且各向同性好
— 加工性及抛光性优良
— 优良的淬透性
— 良好的热处理尺寸稳定性
— 8407符合北美压铸协会(NADCA)#207-90压铸模具用高级H13钢材规范。
— 出厂硬度︰ HB 180
2、对模具寿命的影响:
8407是采用特殊炼钢技术和严密质量控制得到的纯度高且组织微细的钢材,8407的等向性(各向同性)要比一般传统炼制的H13更佳。这对于模具的抗机械疲劳及热应力疲劳性能更具价值,如压铸模具、锻造模具及挤型模具等。因此采用8407的模具硬度可比普通H13提高1-2HRC而不会牺牲韧性。硬度高可以减缓热龟裂的发生,提高模具寿命。
3、主要用途︰
压铸模具:压铸模、嵌入件、型芯,模仁、浇口、喷嘴、顶针(氮化)、柱塞,套筒。
挤压模具:模仁、模托,衬垫,衬套,顶杆,承块;热锻模具:铝镁合金、铜合金、钢铁;
塑胶模具:注型模、压缩转移模
其他用途:厚钢板冲孔废铁剪、热剪、模具套环
4、8407主要化学成分:
成分 |
碳(C) |
硅(Si) |
铬(Cr) |
锰(Mn) |
钼(Mo) |
钒(V) |
含量 |
0.38 |
1.0 |
5.3 |
0.4 |
1.3 |
0.9 |
5、热处理工艺
⑴软性退火:将钢材于保护气氛中加热至850℃,均热后,于炉中以每小时10℃之速度,冷却至650℃,再于空气中缓慢冷却。
⑵消除应力:钢材经过粗加工后,若要消除加工残余应力,则须将钢材加热至650℃,恒温两小时,再于炉中缓冷至500℃后空冷。
⑶硬化:预热温度:650-850℃,通常分两阶段预热 ;奥氏体化温度(淬火温度):1020-1050℃,常用温度为1020℃:
温度℃ 保温时间min 回火前硬度HRC
1020 30 53±2
1050 15 54±2
保温时间 = 当钢材中心点也达到淬火温度时,所再需要的保持时间。
注:钢材在淬火硬化过程中必须加以保护避免氧化及脱碳。
⑷淬冷介质:高速循环气体或空气;真空冷却〔高速及足够的正压气体〕;在450-550℃的盐浴炉或流动粒子炉中,分级淬火(麻回火),然后空冷;在180-220℃的盐浴炉或流动粒子炉中,分级淬火(麻回火),然后空冷;温油中淬火。
注意1:当钢材温度冷至50-70℃时,应立即回火;注意2:为了要使模具获得最适当的性质,淬火冷却速度应越快越好,但是不能因此造成过度严重的变形或破裂。
⑸回火:根据所要求的硬度、参考回火图,选择适当的回火温度。回火至少两次,每次回火后必须冷却到室温,最低的回火温度为180℃模具需在回火温度中,保温至少两小时。应避免在425-525℃之间回火〔如图所示〕,以避免回火脆性。
使用不同温度回火后的大约冲击强度。8407比一般传统方法炼制的AISI H13钢材具备更佳的等向性。
建议避免在425至525℃之间回火,从而防止韧性降低。