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不銹鋼在生產模型制造中的利用

文章出處:冀輝邊坡防護網 發表時間:2015-12-25 13:18【
  一、引言
  不銹鋼市一種特別資料,其特色是不銹鋼、耐熱、耐蝕,普遍運用于產業及民用的眾多范疇。當前我國不銹鋼生產正在飛速發展,出產的種類已經從建國初期的多少種,到目前已經納入國度尺度的143種(GB/T20878-2007),不銹鋼產量也從1988年的21.7萬噸發展到2008年的900多萬噸。
  從前,不銹鋼在化工、航天、航空、原子能以及民用工業應用較多,在模具制造中應用較少,然而因為模具工業的發展,模具工作的環境對模具材料的性能要求越來越高,在生產具有化學腐蝕的塑料為原料的塑料制品時,模具必需具有防腐蝕性能;在強磁場中工作的模具不應產生感應;一些耐高溫、耐蝕、抗氧化性的熱處理模具以及一些精密耐蝕模具需要通過期效來提高模具硬度,以上幾類模具都要求模具具有特殊性能。而各類不銹鋼恰是具有以上性能并能知足以上需要,從而解決了生產中的難題。
  根據模具的工作條件,選擇了幾種不同類型的不銹鋼,并扼要的介紹了其熱處理工藝。
  二、馬氏體不銹鋼的應用
  在具有化學腐蝕性環境中工作的模具,必須具有耐腐蝕性,而且還要求具有一定的硬度、強度和耐磨性能等。這類要求高硬度的模具一般選用馬氏體不銹鋼制造,常用的馬氏體不銹鋼有:2Cr13、3Cr13、4Cr13、3Cr17Mo、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2等。下面根據硬度的要求先容了幾種不銹鋼:
 。1)中碳高鉻耐蝕馬氏體不銹鋼應用
  這類鋼請求硬度在50―55HRC左右。典范的不銹鋼為4Cr13,該鋼為中碳馬氏體不銹鋼,熱處理后有較高的硬度和耐磨性,且抗大氣和水蒸汽腐蝕,可用于制作要求擁有必定耐蝕性能的塑料模具。該鋼的淬火溫度個別抉擇1050℃,該鋼淬透性好,對于小型塑料模具,淬火時可用空氣冷卻,以減少模具的熱處理變形;而對于尺寸較大的模具可采用油淬,淬火后的模具普通采用200-300℃回火,回火后硬度為50―53HRC。合適制造承包商負荷、高耐磨及腐蝕介質作用下的塑料制品的模具。   (2)高碳高鉻性不銹鋼應用 316不銹鋼絲網
  對于要求較高硬度、較高耐磨性的耐蝕塑料模具可挑選高碳高鉻型不銹鋼,如9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV等。以Cr14MoV為例,其含碳量為1.0%―1.15%,該鋼具有較好的淬透性,淬火溫度正常取舍為1100―1120℃油冷,硬度大于或等于58 HRC,回火溫度為500℃,保溫2h,回火4次,其硬度大于或即是60 HRC。該鋼具有高硬度、高耐磨性和良好的耐腐蝕性,高溫硬度也較高,適宜制造在腐蝕介質作用下蒙受高負荷、高耐磨的塑料模具。
  3)低碳鉻鎳型耐蝕不銹鋼的應用
  1Cr17Ni2鋼屬于馬氏體型不銹鋼耐酸鋼,對于氧酸類(一定溫度、濃度的硝酸,大局部的有機酸)以及鹽類的水溶液有良好的耐蝕性;該鋼有較高的強度和適宜的硬度,乃是性能比4Cr13鋼好,因此要求耐蝕性能高的塑料模具,依然有一部門采用該型號的不銹鋼制造。
  1Cr17Ni2鋼淬火溫度范疇為950―1050℃油冷。淬火后低溫回火或高溫回火性能均有較好的耐腐蝕,淬火后經200―300℃回火,鋼的硬度為38―40HRC,如通過冷處理,可使奧氏體持續轉化為馬氏體,硬度可提高到42―48HRC,鋼的強度、硬度較高,耐磨性好,而且有較高的耐腐蝕性能;鼗饻囟仍600―700℃,鋼的基礎組織為回火索氏體,具有較好的強度和韌度配合,而且也有較高的耐蝕性能。該類鋼還可以通過滲氮處理,提高耐磨性、抗咬合能力和模具的使用壽命。
  1Cr17Ni2鋼重要用于耐腐蝕、高精度的塑料模具。
  三、 積淀硬化型不銹鋼的利用
  馬氏體不銹鋼模具在熱處置進程中會發生變形,這是模具熱處理三大難題之一(變形、開裂、淬硬),如何既堅持模具的加工精度,又使模具存在較高硬度。對龐雜、精細、長命命面臨的一個主要課題,海內研制跟發展了一系列的沉淀硬化不銹鋼解決了這道困難,常用的此類不銹鋼有:0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17NiAl、0Cr12Ni4Mn、0Cr15Ni7Mo4Al、1Cr14Co13Mo5V、5Mo3Al等
  例如0Cr17Ni4Cu4Nb是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼,因含碳量低,耐腐化性優于馬氏體不銹鋼,而瀕臨于奧氏體不銹鋼。該鋼熱處理工藝簡略,固溶溫度為1040℃,水冷,熱處理后可失掉單一板條狀馬氏體,硬度為32―34HRC,具備良好的切削加工性能,便于模具的硬度可到達40HRC,因為溫度較低,模具變形較小,硬度和強度皆有進步,同時取得綜合的力學機能。為了提高模具的名義硬度和耐磨性,該類鋼制模具可采取離子氮化表面處理,表面硬度可達900HV以上,大大延伸了模具的應用壽命。
  沉淀硬化型不銹鋼主要用于制造耐腐蝕、高精度的塑料模具。304不銹鋼絲網
  四、奧氏體不銹鋼在熱作模具上的應用
  今年來為了滿意耐高溫、耐蝕、抗氧化要求而引入的奧氏體不銹鋼作為熱作模具材料已經逐漸獲得了廣泛的應用。這類鋼一般都含有Ni、Mn等奧氏體構成元素,同時參加一定量的C、Cr等元素,從而使得奧氏體變形更加穩定,且始終保持奧氏體組織,其中0Cr14Ni25Co2V、4Cr14Ni14W2Mo鋼屬于鉻鎳系奧氏體不銹鋼,其長處是組織比擬穩固,在加熱和冷卻過程中均不產生相變,具有很高的高溫強度和耐熱性。毛病是線脹系數大,導熱性差,下降了鋼的熱疲勞性能,不適宜作為強烈水冷的模具材料。
  4Cr14Ni14W2Mo鋼在650℃以下有良好的機械性能;在600―800℃時,易因強烈的時效而強化;在800℃以下耐熱不起皮;在900℃以下耐氣體腐蝕才能高。該鋼熱處理工藝為:固溶溫度1000―1100℃水冷,組織為奧氏體;時效處理溫度為750℃,空冷,組織為奧氏體。
  4Cr14Ni14W2Mo鋼抗氧化性好,能夠蠕變成形模、強腐蝕性的玻璃成形模以及壓鑄用型芯等熱作模具。
  五、奧氏體不銹鋼在無磁模具中的應用
  為了適應磁性制品的生產,人們用無磁模具鋼制造無磁冷作模具和塑料模具,這種模具在強磁場中不會被磁化,保障了磁性制品在生產過程中即便被磁化,但仍舊輕易脫模,從而有效的保證了生產的畸形進行。
  無磁模具鋼包含奧氏體不銹鋼和高猛系鋼。1Cr18Ni9Ti鋼屬于奧氏體型不銹鋼,它具有較高的抗晶間腐蝕性能,在各種狀況下都能保持穩定的奧氏體組織,在強磁場中不產生磁感應。該鋼的冷拉坯料退火溫度為970℃,水冷;固溶處理溫度為1030―1160℃水冷,組織為奧氏體;時效溫度為800℃保溫10h或時效溫度700℃保溫20h,組織為奧氏體+磁化物,時效后強度和其余力學性能均有所提高,但硬度仍舊較低(<200HBW)。為保證其耐磨性,一般還須要進行氮化處理。
  1Cr18Ni9Ti鋼經固溶后呈單相奧氏體組織,因而在強磁中不產生感應,相宜制造無磁模具和要耐蝕性能的塑料模具。
  六、停止語
  不銹鋼品種較多,有奧氏體不銹鋼、奧氏體―鐵素體(雙相)型不銹鋼鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼,其獨特特點是不銹、耐蝕。各類模具的服役條件差別較大,因此各類不銹鋼的選擇和應用應依據模具的生產前提和工作環境的需要,聯合不銹鋼材料的基天性能和相干因素,選擇合乎模具的需要、經濟上公道、技巧上進步的不銹鋼材料,從而提高產品的品質和模具的使用程度。跟著迷信技術的發展,不銹鋼材料在模具中的應用也將會達到一個新的水平。


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